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갈색지방세포 활성화시켜 비만 치료한다
등록일 : 2018-05-16 14:05 | 최종 승인 : 2018-05-16 14:05
강민경
▲비만은 사람들의 건강에 큰 악영향을 미친다(출처=셔터스톡)

[리서치페이퍼=강민경 기자] 갈색지방조직 세포의 비율을 증가시켜 비만을 치료할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 비만은 당뇨병, 심혈관 질환, 암 및 알츠하이머 병과 같은 수많은 건강 문제와 관련이 있다. 이런 모든 질병의 원인은 노화인데, 그렇다면 다시 말해 비만은 노화의 원인이 된다고 볼 수 있다.

2017년 세계 비만 연맹(World Obesity Federation)은 전 세계적으로 6억 명이 넘는 사람들이 비만이라고 추정했다. 연망에 따르면 비만 비용은 1조 2,000억 달러(약 1,288조 원)에 달한다. 현대 환경에서 비만을 줄이기 위해 효과적인 방법은 이 비만 비용을 줄이는 것이다. 한편 에이지X(AgeX)라는 회사가 갈색지방조직이라는 특별한 유형의 지방 세포를 발견했다. 이 회사는 다양한 종류의 세포를 이용해 인간의 건강을 증진시키고 에너지를 태워 비만을 줄이는 것을 목표로 갈색지방조직을 활성화시키면 비만을 치료할 수 있다고 주장했다.

백색지방세포와 갈색지방세포의 서로 반대되는 역할

비만의 위험 요소는 유전적 요인과 환경적 요인의 조합이다. 미시건대학 애덤 로크와 동료들의 연구에 따르면 체질량 지수 변이 중 40~70%가 유전에 의한 것이었다. 10% 이상의 체중을 감량해 1년 이상 유지하는 것이 성공적인 체중 감량이라고 친다면, 전체에서 2% 미만의 사람들만이 이 목표를 달성할 수 있다. 그래서 사람들은 다이어트 성공률을 높이기 위해 운동을 하고, 식이 요법을 바꾸고, 의약품의 도움을 받는다.

전문가에 따르면 과체중인 사람들이 체중을 줄이기 어려운 이유는 그들의 몸이 에너지를 태우기보다 저장하기 때문이다. 우리 몸에는 두 가지 종류의 지방세포가 있다. 하나는 백색지방세포, 다른 하나는 갈색지방세포다. 백색지방세포는 에너지를 지방 형태로 저장한다. 반면에 갈색지방세포는 미토콘드리아 기관에서 에너지를 태워 열을 생성한다. 갈색지방세포는 말하자면 추운 겨울을 이겨내기 위한 메커니즘이다. 이렇게 에너지를 태워 추위에 대응하는 과정을 열 발생이라고 한다. 우리 몸의 골격근도 열을 많이 발생시킨다.

갈색지방세포의 수 늘리기

러트거스대학의 연구에 따르면 G 단백질 신호 전달 조절제를 코딩하는 유전자 RGS14의 발현을 제거하면 총 체중에 대한 갈색지방세포의 비율이 늘어나고, 백색지방세포는 줄어들었다. RGS14의 발현이 제거된 쥐의 골격근에는 더 많은 미토콘드리아가 나타났으며 갈색지방세포의 비율이 쥐의 몸무게의 77%까지 늘어났다. 또 쥐의 수명이 늘어났다. 다시 말해 RGS14 유전자를 제거하거나 단백질을 억제하는 것은 건강 상태를 개선하는 칼로리 제한 식이 요법과 동일한 효과를 보인다.

갈색지방세포 이식으로 건강 개선

연구진은 RGS14가 제거된 쥐의 갈색지방세포를 정상 쥐에게 이식했다. 그러자 RGS14 제거의 효과가 부분적으로 복제됐다. 갈색지방세포가 아예 존재하지 않는 예쁜꼬마선충에 갈색지방세포를 이식하자 이 벌레의 수명이 늘어났다. 산화 스트레스가 감소했기 때문이다. 단 갈색지방세포이식이 예쁜꼬마선충의 건강을 증진시켰는지는 알 수 없었으며 니코틴아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드(NAD+)의 수준도 입증되지 않았다. 어쨌든 갈색지방세포를 이식하면 NAD+의 수준을 증가시키는 미토콘드리아가 증가했다.

▲혈액 검사를 위한 지질 검사(출처=셔터스톡)

상업용 애플리케이션

갈색지방세포 이식이 비만을 줄이고 건강을 증진시킨다는 연구 결과는 앞으로의 생명 공학 연구 및 치료에 큰 영향을 미친다. 에이지X와 같은 회사는 다능성 줄기세포에서 갈색지방세포를 생산하는 방법을 개발 중이다. 이 세포는 앞으로 비만 환자를 대상으로 한 치료법의 일부가 될 수 있다. 비만 환자에게서 줄기세포를 분리해 갈색지방세포를 생성하고 그것을 비만 환자에게 이식하는 소위 자가 면역 요법을 통해 비만을 치료할 수 있는 것이다. 에이지X는 최근 미국 국립보건원으로부터 연구 보조금을 지급받았다.

RNA 간섭은 특정 유전자의 발현 수준을 낮추는 데 사용할 수 있는 연구 및 치료 방법이다. 비만 환자 치료를 위해 RGS14를 제거하는 방법으로 RNAi를 전개할 수 있다. 또 작은 분자 억제제를 사용해 RGS14를 표적으로 삼으면 더욱 비용 효율적인 방법으로 RGS14를 제거할 수 있다.

갈색지방세포 조절로 비만을 비롯해 여러 가지 건강 상태를 개선하고 생명 공학 관련 연구를 이어갈 수 있을 전망이다.

[researchpaper 리서치페이퍼=강민경 기자]

[리서치페이퍼=강민경 기자]
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