지방세포 시간을 되돌려 비만 쥐를 치료했다

KAIST, 지방세포 속 특정 단백질 활용법 발견
실험쥐 지방 줄어들며 정상 체중으로 되돌려

실험쥐. 게티이미지 제공

[파이낸셜뉴스] 한국과학기술원(KAIST) 의과학대학원 서재명 교수팀과 생명과학과 임대식 교수팀이 지방세포를 전 단계인 줄기세포로 되돌려 비만이나 당뇨 등을 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다. 연구진은 이 방법을 실험쥐에 적용해 지방조직을 줄이고 정상체중으로 되돌렸다.

1일 KAIST에 따르면, 지방조직은 식사 후 여분의 칼로리를 지방 형태로 저장하는 저장고 역할과 호르몬을 분비하는 내분비기관의 역할을 한다. 이 두 가지의 역할 중 하나라도 이상이 생기면 우리의 대사 체계는 무너지고 당뇨 혹은 비만과 같은 대사질환이 걸리게 된다. 그러나 우리 몸이 이 두 가지의 기능을 조화롭게 관장하는지 분자 수준에서의 메커니즘이 알려지지 않았다.

연구진은 조직, 신체 기관의 크기를 결정하는 데 중요한 역할을 하는 세포 속 '히포 신호전달체계'의 단백질 '얍타즈(YAP/TAZ)'를 주목했다.

이번 연구에서 얍타즈 단백질이 지방세포와 관련된 기능을 밝혀냈다. 우선 식사 유무에 따라 지방조직 안에 있는 얍타즈 단백질의 활성 상태가 변한다. 또 얍타즈 단백질의 활성이 지방조직의 크기를 직접적으로 조절했으며, 에너지 소비나 포만감을 관장하는 렙틴이라는 호르몬의 생성에 얍타즈가 직접적으로 관여했다.

연구진은 실험쥐의 지방세포 안에 있는 얍타즈를 지속적으로 활성화시켰다. 특히 몸 속에서 활성화된 얍타즈의 역할을 밝혀내기 위해 실험쥐의 지방세포에서 유전자 '라츠1·라츠2'를 제거했다. 이로써 이 유전자를 제거함으로써 얍타즈 단백질이 원래 하던 일을 더 활발하게 수행하게 됐다. 즉, 지방세포를 지방세포의 전구체, 즉 줄기세포와 같은 세포로 변화(탈분화)시키며 지방조직의 물리적인 크기를 줄인다는 점을 확인할 수 있었다.

이는 얍타즈 단백질의 활성화가 지속되면서 지방세포의 탈분화, 지방조직의 크기 감소, 렙틴 호르몬 생성 조절 등을 통해 체중 감소와 대사 질환의 새로운 치료 전략이 가능하다는 것을 의미한다.

탈분화를 통한 체지방의 감소는 에너지 소비에 집중된 갈색지방의 활성화 혹은 운동과 같은 기존의 방법과 차별되는 방법이다.

또한 30년 전 유전자 서열이 밝혀졌지만 생성 원리와 작동 메커니즘이 알려지지 않았던 렙틴이라는 호르몬까지 영향을 끼쳤다. 이 호르몬은 지방세포에서 만들어져 식욕을 억제하고 에너지 소비를 증가시키는 핵심적인 대사체계를 조절한다.

한편, 연구진은 이번 연구 결과를 세계적인 국제 학술지 '네이처 대사(Nature Metabolism)'에 발표했다.

[e-mail] 김만기 기자