서울대학교병원 순환기내과 김효수 교수팀(이사민 전문의, 이현채 박사과정, 권유욱 교수)이 비만을 조절하는 핵심 수용체와 작용 메커니즘을 세계 최초로 규명해 냈다. 이에 따라 비만을 효과적으로 억제하는 방법을 찾는 것은 물론 동맥경화증·당뇨병 등 성인병(심장대사질환)의 새로운 치료제 개발에 중요한 계기가 될 것으로 보인다.

연구팀은 동맥경화증·당뇨병 등 심장대사질환의 주요 원인으로 작용하는 리지스틴 호르몬이 백혈구의 면역세포인 단핵구세포를 염증 세포로 바꾸고, 이를 활성화하는데 이 과정에서 ‘캡(CAP1)’ 단백질이 핵심 수용체로 작용한다는 사실을 처음으로 밝혀냈다고 17일 밝혔다.

연구팀에 따르면, 단핵구세포가 리지스틴과 결합하면 다량의 염증 유발물질을 생산하는 염증세포로 활성화되게 된다. 이 염증세포가 혈관을 타고 인체 곳곳을 돌아다니면서 만성 염증 반응을 만들어 비만·동맥경화증·당뇨병 등을 유발한다. 따라서 캡 단백질을 억제하면 세포 내에서의 신호전달체계가 막혀 리지스틴에 의한 만성 염증반응이 사라지게 된다. 이 염증반응이 사라지면 대사 과정에서 비만해지는 진행을 원천적으로 막을 수 있다.

이에 따라 연구팀은 유전자 변형으로 사람의 리지스틴을 분비하는 실험용 생쥐를 캡 단백질을 과발현시킨 비교군과 캡 단백질을 억제시킨 대조군으로 나눠 한 달 동안 고칼로리 음식을 섭취하도록 한 뒤 각 군의 지방조직 염증반응을 측정했다.

그 결과, 캡 단백질을 과발현시킨 비교군이 그렇자 않은 대조군에 비해 염증 반응이 3배 이상 높게 나타났다. 즉, 비교군의 비만 이행율이 대조군의 3배가 넘었으며, 그만큼 비만에 취약한 조건에 노출됐다는 의미이다. 연구팀은 “비교군에서는 과발현된 캡 단백질이 리지스틴과 결합하여 염증세포가 많이 생긴데 비해 대조군에서는 리지스틴과 반응할 캡 단백질이 없기 때문에 염증세포가 적은 것”이라고 설명했다.

리지스틴(Resistin) 호르몬은은 비만·동맥경화증·당뇨병 등 성인병의 주요 원인인 것으로 알려졌지만 아직까지 수용체가 밝혀지지 않아 연구에 한계로 작용했으나 이번 연구를 통해 캡 단백질이 수용체로 처음 확인돼 향후 관련 연구가 활성화될 수 있는 계기가 마련된 것으로 평가되고 있다.

연구팀은 또 지금까지는 리지스틴 호르몬이 체내 지방세포에서 분비되는 것으로 추정됐으나 이번 연구를 통해 단핵구세포에서 분비된다는 사실도 함께 밝혀냈다. 과식을 할 때 많이 분비되는 이 리지스틴이 단핵구세포의 캡 단백질에 붙으면 다량의 염증 유발물질을 만들어내 단핵구세포를 염증세포로 바꾸는 기능을 한다.

김효수 교수는 “리지스틴과 만성 염증반응은 비만·당뇨병·동맥경화증 등 각종 만성 질환을 유발하는 핵심 요인이었으나 수용체의 정체가 드러나지 않아 연구가 벽에 가로막혀 있었다”면서 “이번 연구는 그동안 베일에 쌓여있던 캡 단백질이 리지스틴의 수용체로 작용하고, 이를 통해 사람에게서 만성 염증반응과 비만 유도기능을 직접적으로 조절한다는 점을 규명한데 의의가 있다”고 설명했다. 김 교수는 이어 “이로써 동맥경화나 당뇨병 등 성인병 치료의 새로운 단서를 확보해 향후 치료제 개발에 중요한 계기가 될 것”이라고 덧붙였다. 이 연구 결과는 세계적 권위를 가진 셀(Cell)의 자매지인 ‘셀 메타볼리즘’ 3월 호에 실렸다.

김효수 교수팀은 2011년에도 리지스틴이 동맥경화증을 직접 유발한다는 연구 결과를 미국심장학회지에 발표하기도 했다. 또 이번 연구를 주도한 이사민 박사는 지난해 미국심장학회(AHA)로부터 동양인 최초로 ‘젊은연구자상’을 수상하기도 했다.

　

　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr