비만과 당뇨 같은 대사질환의 발생을 억제하는 갈색지방의 기능이 어떻게 퇴화되는 지를 국내연구진이 밝혀냈다. 향후 대사질환 예방과 치료에 쓰일 수 있는 약물 개발에 활용할 수 있을 것으로 예상된다.
기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 이혁종 연구위원 연구팀은 갈색지방세포가 비활성화될 때 일어나는 지방축적의 새로운 기전을 밝혀냈다고 12일 밝혔다.
갈색지방은 교감신경의 활성화로 열 생성 단백질인 터모제닌(Thermogenin)을 증가시켜 열을 생성하는 조직이다. 갈색지방은 열을 생성하기 위해 흔히 포도당으로 불리는 글루코스와 지방산의 분해를 촉진하는데, 이 과정에서 비만이나 당뇨 같은 대사질환의 개선을 유도한다.
문제는 갈색지방에 지방이 축적되면서 발생한다. 지방이 축적되면 교감신경 활성이 저하되고, 미토콘드리아 기능 장애가 발생한다. 이런 상태가 지속되면 갈색지방이 백색지방으로 바뀌면서 퇴화한다. 다만 갈색지방에서 지방축적을 조절하는 구체적인 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았다.
연구진은 동물실험을 통해 갈색지방의 열 생성 능력이 저하되는 환경에 노출시키면 혈관내피세포에서 분비되는 줄기세포성장인자가 갈색지방세포 내 시-키트(c-Kit) 수용체와 결합해 지방축적을 유도한다는 사실을 찾아냈다. 시-키트는 다양한 종류의 세포 표면에 발견되는 티로신 키나아제 수용체 단백질로, 혈액 내 특정 세포 성장에 관여하는 줄기세포성장인자와 결합한다.
이혁종 연구위원은 “이번 연구로 대사성 질환의 예방과 치료에 중요한 역할을 담당하는 갈색지방의 기능 저하 및 퇴화와 관련된 새로운 신호체계를 발견했다”며 “향후 갈색지방의 기능저하 및 퇴화를 선택적으로 억제해 대사성 질환의 예방 및 치료에 효과적인 약물의 개발하는 데 활용할 수 있을 것”이라고 전했다.
이번 연구결과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 지난 5월 13일 온라인 게재됐다.
참고자료
Nature Communications, DOI : https://www.nature.com/articles/s41467-023-38433-5