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백색을 갈색·베이지색으로 바꾸는 연구 성과 잇따라…신약 개발 가능성 내비쳐

열량을 저장하는 백색 지방세포를 갈색,베이지색 지방세포로 바꾸면 자연스럽게 살을 뺄 수 있다.관련 연구가 최근 한국와 미국에서 잇따라 나와 주목을 끌었다.[사진 = 게티이미지뱅크]우리 몸 안 지방세포의 색깔을 바꿔 새로운 비만 치료제를 개발하려는 연구 성과가 최근 잇따라 나왔다.열량(에너지)을 저장하는 백색 지방세포를 미국 연구팀은 베이지색 지방세포로,한국 연구팀은 갈색 지방세포로 바꾸는 데 성공했다.변환된 이들 두 가지 지방세포는 모두 열량을 태워 없앤다.

지방세포는 세포의 색깔에 따라 백색 지방세포,베이지색 지방세포,커비 능력 월드컵갈색 지방세포 등 세 가지로 나눌 수 있다.백색 지방세포는 열량을 저장하는 반면,커비 능력 월드컵갈색 지방세포는 열량을 소모한다.열량을 태우면 열이 생겨 체온을 유지하는 데 쓰인다.베이지색 지방세포는 이런 두 가지 특성을 갖는 중간자적 존재다.이 지방세포도 열량을 태울 수 있다.또한 백색 지방 침착물(Deposit,달라붙은 물질) 전체에 흩어져 있다.한 데 모여 성장하는 갈색 지방세포와는 다르다.

사람 등 포유류는 갈색 지방세포(지방 침착물)를 갖고 태어난다.출생 후 체온을 안전하게 유지하기 위해서다.그러나 갈색 지방세포는 생후 첫 해에 대부분의 경우 사라진다.결국 사람 몸에 백색 지방세포와 베이지색 지방세포만 남는 사례가 대부분이다.매우 중요한 사실이 하나 있다.백색 지방세포를 다른 색깔의 지방세포로 바꾸면 '자연스럽게' 비만을 치료할 수 있다는 점이다.

◇ '백색' 지방세포를 '베이지색' 지방세포로 바꿔라!= 미국 캘리포니아대 샌프란시스코 캠퍼스 의대 연구팀은 단백질 생산만 억제해 백색 지방세포를 베이지색 지방세포로 비교적 쉽게 바꾸는 방법을 개발했다고 밝혔다.

연구팀은 지금까지 베이지색 지방세포를 만들려면 줄기세포에서 작업을 시작해야 한다고 믿었다.사람은 추운 환경이나 음식에 반응해 백색 지방세포를 자연적으로 베이지색 지방세포로 바꿀 수 있다.연구팀은 줄기세포를 성숙한 베이지색 지방세포로 유도해 이런 자연스러운 전환 과정을 모방하려고 했다.하지만 줄기세포는 드물기 때문에,백색 지방세포를 베이지색 지방세포로 직접 전환할 수 있는 방법을 연구했다.그 결과 특정 단백질(KLF-15)의 생산을 제한하면,커비 능력 월드컵비만과 밀접한 관련이 있는 백색 지방세포를 베이지색 지방세포로 바꿀 수 있음을 알아냈다.

연구의 책임 저자인 월터 L.밀러 박사(소아내분비학 석좌교수)는 "이 같은 지방세포의 전환을 실현 불가능하다고 생각하는 사람이 많았다.하지만 특정 단백질 생산을 억제해 백색 지방세포를 베이지색 지방세포로 비교적 쉽게 바꾸는 방법을 개발했다"고 말했다.

연구팀은 특정 단백질(KLF-15)이 지방세포와 신진대사에 매우 중요하다는 사실을 앞선 생쥐 실험에서 확인했다.연구팀은 특정 단백질이 평생 갈색 지방세포를 유지하는 생쥐에서 어떻게 기능하는지 조사했다.그 결과 이 단백질이 백색 지방세포에 훨씬 더 적다는 사실을 알아냈다.연구팀은 특정 단백질 생산을 억제해 백색 지방세포를 가진 생쥐를 사육한 결과,생쥐의 지방세포가 백색에서 베이지색으로 바뀌는 걸 확인했다.특정 단백질이 부족하면 지방세포가 다른 형태로 바뀔 수 있으며,단백질이 없으면 지방세포가 기본적으로 베이지색 지방세포로 바뀌는 것으로 나타났다.연구팀은 특히 이 특정 단백질(KLF-15)이 열량 균형을 유지하는 역할을 하는 특정 수용체(Adrb1)의 양을 조절한다는 사실을 발견했다.

연구의 공동 책임 저자인 브라이언 펠드먼 박사는 "사람의 특정 수용체(Adrb1)를 표적으로 삼는 새로운 비만 치료제를 개발하면,식욕과 혈당을 억제하는 '주사형 체중 감량 약물'보다 더 큰 이점을 가져올 수 있을 것으로 본다"고 말했다.그는 "비만 치료 신약을 개발할 경우 이는 뇌에 영향을 미치지 않고 지방 축적에만 작용할 것"이라며 "따라서 메스꺼움과 같은 부작용을 거의 피할 수 있을 것"이라고 내다봤다.또한 지방세포는 상대적으로 수명이 길기 때문에 효과가 오래 지속될 것으로 기대된다.이 연구 결과(Scientists turn white fat cells into calorie-burning beige fat)는 ≪임상연구 저널(Journal of Clinical Investigation)≫에 실렸다.

◇ '백색' 지방세포를 '갈색' 지방세포로 바꿔라!= 국내 경기도경제과학진흥원 연구팀은 백색 지방세포를 갈색 지방세포로 바꾸는,천연물에서 비롯된 특정 물질(GBSA-65)을 개발했다고 밝혔다.연구팀은 고지방식을 먹은 비만 생쥐 모델을 이용해,저분자 물질인 GBSA-65를 개발했다.연구 결과에 따르면 이 물질을 먹은 비만 생쥐는 체중이 약 13.6% 줄어든 것으로 나타났다.또한 나쁜 콜레스테롤(LDL 콜레스테롤)과 중성지방 수치가 낮아졌고 인슐린 저항성이 개선됐다.이 특정 물질은 반감기,생체이용률,용해도,막투과도,커비 능력 월드컵대사안정성 등에서 우수한 특성을 보였다.그 때문에 부작용과 독성이 낮을 것으로 분석됐다.이 연구 결과는 ≪유럽의약학회지(European Journal of Pharmaceutical Sciences)≫에 실렸다.