10억 비만 인구 환호…마음껏 먹어도 뇌세포 조절해 '체중 감량'

뇌 속 마오비 효소 억제하면, 'GABRA5 신경세포' 활성화돼 체중 줄어

기초과학연구원(IBS) 연구진이 운동이나 식단조절이 아닌 뇌 속 별세포를 조절해 체중 감량을 할 수 있다는 사실을 발견했다. / 사진=게티이미지뱅크

국내 연구진이 운동이나 식단조절이 아닌 뇌 속 '별세포'(Astrocyte)를 조절해 체중을 감량할 수 있다는 사실을 발견했다. 별세포는 뇌에서 가장 많은 수를 차지하는 별 모양의 비신경세포다. 특히 이번 연구를 통해 개발한 신약 후보물질을 동물에게 투여해 다이어트 효과를 직접 확인했다.

1일 과학계에 따르면 이창준 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단장 연구팀은 이날 국제학술지 '네이처 물질대사'(Nature Metabolism)에 이같은 연구 논문을 게재했다.

전 세계적으로 비만 인구는 10억명에 달한다. 비만은 체내 지방조직이 늘어나 생기며 만병의 근원으로 불린다. 비만을 극복하려면 생활 습관을 개선해 식사량을 조절하거나 운동량을 늘려야 한다. 그런데 국내 연구팀이 뇌 속 별세포를 조절할 경우 비만을 극복할 수 있다는 논문을 공개해 주목된다.

우리 뇌 속에서 평소 공복감이나 체내 에너지 균형은 측시상하부가 관장한다. 그동안 측시상하부 신경세포들은 지방 조직에 연결돼 지방 대사에 관여한다고 알려졌지만 이에 대한 명확한 기전은 밝혀지지 않았다.

이에 연구팀은 측시상하부를 집중 분석하고자 쥐를 활용한 동물실험을 진행했다. 그 결과 측시상하부에서 신경세포 군집 GABRA5를 발견했다. 이어 GABRA5 신경세포를 활성화했을 때 체중이 줄어들었고, 반대로 억제하자 체중이 늘어나는 사실을 확인했다. GABRA5 신경세포가 체중 조절 스위치라는 의미다.

특히 연구팀은 측시상하부 별세포가 GABRA5 신경세포 활성을 조절한다는 사실을 발견했다. 또 별세포가 비정상적으로 뇌의 항상성을 깨고 수와 크기가 증가하면 마오비(MAO-B) 효소가 발현됐다. 이렇게 되면 억제성 신경물질인 가바(GABA)가 대량 생성돼 GABRA5 신경세포 활동을 억제하는 모습이 포착됐다.

연구팀은 이를 통해 마오비 유전자 발현을 억제하면 가바가 줄어들고, 궁극적으로 GABRA5 신경세포가 활성화해 체중이 감소한다고 밝혔다. 이는 '마오비 효소'가 비만 치료의 효과적 표적이 될 수 있다는 사실을 실험적으로 규명한 결과다.

연구팀은 단순 과학적 발견에 그치지 않고, 바이오기업 뉴로바이오젠으로 기술을 이전해 비만 치료물질을 개발 중이다. 특히 마오비 억제제 'KDS2010'을 개발해 현재 동물실험을 진행 중이다.

이창준 단장은 "비만은 세계보건기구(WHO)가 21세기 신종 감염병으로 분류하고 세계 10대 건강 위험요인 중 하나로 지정할 만큼 현대인의 건강을 심각하게 위협하고 있다"며 "차세대 비만 치료제로 부상할 KDS2010으로 식욕억제 없이 효과적인 비만 치료가 이뤄질 수 있기를 기대한다"고 밝혔다.

별세포의 지방 대사 조절 모식도. / 사진=기초과학연구원(IBS)

김인한 기자 science.inhan@mt.co.kr