몸밖으로 콜레스테롤 배출...동맥경화 막는 유전자 기능 규명

세브란스병원 심장내과 연구팀

게티이미지뱅크 제공

 콜레스테롤 배출을 증가시켜 동맥경화를 억제할 수 있는 메커니즘이 발견됐다.

세브란스병원은 이상학 심장내과 교수 연구팀이 인슐린 합성에 관여하는 유전자 ‘Cdkal1’이 콜레스테롤 배출에 관여한다는 점을 입증했다고 17일 밝혔다. 연구팀은 간에서 Cdkal1 유전자를 억제하면 ‘고밀도지단백(HDL)’ 수용체가 늘어나 콜레스테롤 배출이 활발해진다는 점을 확인했다. HDL은 콜레스테롤을 간에 전달해 담즙으로 배출하는 역할을 한다. 

죽상동맥경화증은 동맥벽에 콜레스테롤을 가진 지단백이 쌓여 염증반응이 일어나고 혈관이 좁아지는 질환이다. 동맥경화가 악화하면 협심증, 심근경색증, 뇌경색으로 발전할 가능성이 커진다. 콜레스테롤이 HDL로 넘어가는 것이 체외 배출의 시작이다. 이 기능을 ‘콜레스테롤 유출능(cholesterol efflux capacity)’이라고 부른다. 최근 10년간 연구자들은 이 기능이 좋을수록 심혈관질환 발생 위험이 낮다는 점을 규명했다. 

연구팀은 700여 명을 대상으로 진행한 유전체 분석을 통해 Cdkal1 유전자가 콜레스테롤 유출 능과 관련이 있다는 사실을 확인했다. 하지만 Cdkal1 유전자가 어떻게 콜레스테롤 체외 배출에 영향을 미치는지 그 메커니즘은 알려지지 않았다. 

연구팀은 간에서 Cdkal1 유전자를 제거한 쥐와 대조군 쥐의 혈액에서 콜레스테롤 유출능을 비교했다. 콜레스테롤을 섭취한 대식세포를 각 쥐의 혈액으로 처리한 뒤 대식세포 밖으로 유출되는 콜레스테롤 양의 차이를 확인했다. 그 결과 Cdkal1 유전자 제거 쥐 혈액을 사용했을 때 배출량이 27% 높았다.

콜레스테롤이 담즙을 통해 대변으로 배설되는 양도 Cdkal1 제거 쥐에서 최대 42% 더 높았다. Cdkal1 유전자 제거 쥐는 대동맥에 생기는 동맥경화 면적도 더 작았다. 

간에서 Cdkal1 유전자를 제거했을 때 어떠한 변화가 일어나는지 살핀 결과에서는 HDL 대사에 관여하는 단백질에 차이가 있었다. Cdkal1 유전자 제거 쥐는 HDL 수용체인 ‘SR-B1’ 단백질이 증가해 콜레스테롤이 HDL로 더 많이 넘어가는 현상을 보였다. 

이상학 교수는 “간에서 Cdkal1이 억제되면 대변을 통해 몸 밖으로 배출되는 콜레스테롤이 늘어난다"며 "동맥경화를 억제할 수 있는 핵심적인 메커니즘인 것으로 사료된다”고 말했다. 이번 연구 결과는 동맥경화 예방과 치료법 개발에 도움이 될 것이라고도 덧붙였다. 

[안수연 기자 your@donga.com]