실컷 먹으면서 다이어트 한다…기초연, 지방 대사 조절 기전 규명

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 음식을 많이 먹고도 지방만 쏙 빼 다이어트 할 수 있는 '지방 대사 조절 기전'을 규명했다. 비만 환자는 물론 전 세계의 주목을 받을 것으로 보인다.

기초과학연구원(IBS)은 인지 및 사회성 연구단 이창준 단장 연구팀이 뇌 속 별모양의 비신경세포인 ‘별세포’에서 지방 대사 조절 원리를 찾았다고 1일 밝혔다.

또 직접 개발한 신약 ‘KDS2010’을 투여한 동물 실험에서 식사량 조절 없이 체중 감량도 성공했다.

공복감과 체내 에너지 균형은 뇌의 측시상하부가 관장한다. 측시상하부 신경세포들이 지방 조직으로 연결돼 지방 대사에 관여한다고 알려졌으나 정확한 지방 대사 조절 기전은 밝혀지지 않았다.

이에 연구진은 측시상하부에서 억제성 신경물질인 ‘가바(GABA)’의 수용체를 특이적으로 발현하는 신경세포 군집 GABRA5를 발견했다.

이어 비만 쥐 모델에서 GABRA5 신경세포의 주기적 발화가 현저히 감소함을 확인했다.

화학유전학적 방법으로 GABRA5 신경세포의 활성을 억제하니 지방 조직의 열 발생(에너지 소진)이 감소해 지방이 축적돼 체중이 증가했다.

반면 측시상하부의 GABRA5 신경세포가 활성화되면 체중이 감소했다. GABRA5 신경세포가 체중 조절 스위치인 셈이다.

고지방 식이 섭취 시 GABRA5 신경세포의 활성 감소.(IBS 제공)/뉴스1

연구진은 측시상하부의 별세포가 GABRA5 신경세포의 활성을 조절함을 발견했다.

별세포의 수와 크기가 증가한 반응성 별세포는 마오비(MAO-B) 효소를 발현해 지속성 가바를 다량 생성함으로써 주변의 GABRA5 신경세포를 억제했다.

또 반응성 별세포의 마오비 유전자 발현을 억제하면 가바 분비가 줄어 GABRA5 신경세포가 활성화되고, 지방 조직의 열 발생을 촉진함으로써 식사량 조절 없이 체중이 감소했다.

이는 반응성 별세포의 마오비 효소가 비만 치료의 효과적 표적임을 실험으로 증명한 것이다.

고지방 식이를 먹인 쥐의 시상하부에서 반응성 별세포가 생기면서 GABA 합성과 분비가 증가함을 확인하고, 이를 통해 GABRA5 신경세포가 억제돼 비만을 약화하는 기전을 세계 최초로 밝힌 것이다.

KDS2010가 반응성 별세포의 지속성 가바 생성을 억제 (IBS 제공)/뉴스1

연구진은 이 기술을 2019년 뉴로바이오젠으로 이전했고, 현재 임상 1상 시험 중이다.

또 2024년 임상 2상 예정인 선택적·가역적 마오비 억제제 'KDS2010'을 비만 쥐 모델에 투여하는 실험을 진행했다. 이 또한 식사량에 영향을 미치지 않으면서도 지방 축적 및 체중을 크게 감소시켰다.

사문선 IBS 박사후연구원(제1 저자)은 “기존의 시상하부를 표적한 비만 치료제는 식욕 조절에 관련된 신경세포 기전에만 집중된 측면이 있었다”며 “이를 극복하고자 비신경세포인 별세포에 주목했고 반응성 별세포가 비만의 원인임을 밝혔다”고 말했다.

이창준 단장은 “비만은 세계보건기구(WHO)가 ‘21세기 신종 감염병’으로 분류하고 세계 10대 건강 위험 요인 중 하나로 지정할 만큼 현대인의 건강을 심각하게 위협하고 있다”며 “차세대 비만 치료제로 부상할 KDS2010으로 식욕 억제 없이 효과적인 비만 치료가 이뤄질 수 있길 기대한다"고 했다.

또 "(동물실험에서) 부작용이 거의 없는 것으로 확인됐다"며 "임상실험을 통해 인간에서도 (부작용이) 일어나는 지 알아볼 예정"이라고 밝혔다.

이번 연구 결과는 네이처 자매지이자 대사 분야 세계적 학술지인 ‘네이처 메타볼리즘’ 온라인에 이날 게재됐다.

memory4444444@news1.kr