"대변으로 콜레스테롤 내보내"… 간(刊) 유전자서 배출 기전 찾았다

[정심교의 내몸읽기]

협심증·심근경색·뇌경색을 부르는 동맥경화(죽상동맥경화증)는 콜레스테롤이 동맥 내의 면역세포에 쌓이면서 발생하는데, 장기화하면 협심증·심근경색·뇌경색 등을 불러온다. 이런 콜레스테롤을 몸 밖으로 배출할 때 간(肝) 속 '시디케이에이엘원(Cdkal1)'이라는 유전자가 억제된다는 것을 확인한 연구 결과가 나왔다.

세브란스병원 심장내과 이상학 교수 연구팀은 간의 Cdkal1 유전자를 억제하면 몸에 좋은 HDL(고밀도지단백)의 수용체가 늘어나 콜레스테롤 배출이 활발해진다고 17일에 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지인 '죽상동맥경화증'(Atherosclerosis)에 실렸다.

죽상동맥경화증은 동맥벽에 콜레스테롤을 가진 지단백이 쌓여 일어나는 염증반응 때문에 혈관이 좁아지는 질환이다. 동맥경화가 악화하면 협심증·심근경색·뇌경색으로 발전할 가능성이 커진다.

콜레스테롤을 간에 전달해 담즙으로 배출하는 대표 입자가 고밀도지단백(HDL)이다. 콜레스테롤이 HDL로 넘어가는 것이 체외 배출의 시작이라고 할 수 있는데, 이 기능을 '콜레스테롤 유출능'(cholesterol efflux capacity)이라고 부른다. 최근 10년 사이에 이 기능이 좋을수록 심혈관질환이 적게 발생한다는 사실이 밝혀졌다.

연구팀은 2018년 700여 명을 대상으로 진행한 유전체 분석을 통해 Cdkal1 유전자가 콜레스테롤 유출능과 관련 있다고 밝혔다. 하지만 Cdkal1 유전자가 어떻게 이 기능을 좌우하는지, 그리고 콜레스테롤 체외 배출까지 영향을 주는지는 알려지지 않았다.

연구팀은 이번 연구에서 Cdkal1 유전자의 역할을 확인했다. 먼저 간에서 Cdkal1 유전자를 없앤 쥐와 대조군 쥐의 피에서 콜레스테롤 유출능을 비교했다. 콜레스테롤을 섭취한 대식세포를 각 쥐의 피로 처리한 후, 대식세포 밖으로 유출되는 콜레스테롤 양의 차이를 확인했다. 그랬더니 Cdkal1 유전자를 없앤 쥐의 피를 사용했을 때 배출량이 27% 더 높았다.

Cdkal1 제거 마우스에서 콜레스테롤 배출 촉진 과정. 말초세포에서 콜레스테롤을 넘겨받은 HDL 대사가 조절되는 동시에 간 표면에 증가한 SR-B1에 콜레스테롤 전달이 늘어난다./그림=세브란스병원

콜레스테롤을 섭취한 대식세포를 쥐 몸속으로 주사한 뒤 콜레스테롤이 담즙을 통해 대변으로 배설되는 양도 Cdkal1 유전자를 제거한 쥐에서 최대 42% 더 높았다. 또 Cdkal1 유전자를 없앤 쥐는 대동맥에 생기는 동맥경화 면적이 작은 경향을 확인했다.

간에서 Cdkal1 유전자 제거했을 때 일어나는 변화를 분석한 결과, HDL 대사에 관여하는 단백질에 차이가 있었다. 그중 대표적으로 HDL 수용체인 'SR-B1 단백질'이 증가해 HDL로부터 콜레스테롤을 더 많이 넘겨받았다.

이상학 교수는 "간에서 Cdkal1 이 억제되면 대변을 통해 몸 밖으로 배출되는 콜레스테롤이 늘어나, 궁극적으로 동맥경화를 억제할 수 있는 핵심적인 메커니즘인 것으로 사료된다"고 밝혔다. 또 이 교수는 "콜레스테롤 배출에 관한 연구가 부족한 가운데 Cdkal1 유전자의 기능을 밝혔다"며 "연구 결과는 동맥경화 예방과 치료법 개발에 도움 될 것"이라고 말했다.

정심교 기자 simkyo@mt.co.kr