뚱뚱하면 살 빼기 더 힘든 이유... '이것'이 지방 덜 태우게 한다

새 연구 결과 "열량 태우는 ‘지방연소 능력’ 뚝 떨어지고, 체중 감량에 난관 발생"

고지방 식단은 미토콘드리아를 해체해 지방 연소능력을 없앰으로써 비만을 일으킨다. 비만과 관련된 대사기능 장애의 핵심 메커니즘이 새로 밝혀졌다. [사진=게티이미지뱅크]

뚱뚱한 사람이 살을 빼기는 더 힘들다. 지속적으로 비만 상태를 유지하는 경우가 많은데, 이 원인이 지방대사 기능 이상에 있다는 연구가 나왔다. 비만인이 고지방 음식을 먹으면 지방세포 내 미토콘드리아가 지방 태우는 능력이 낮고 작은 미토콘드리아로 쪼개져 비만을 일으킨다는 것이다.

미국 캘리포니아대(UC) 샌디에이고캠퍼스 의대 연구팀은 생쥐에게 지방 성분이 많은 음식을 먹였을 때 지방세포 안의 미토콘드리아가 지방 연소 능력이 낮고 작은 미토콘드리아로 분해됐다고 밝혔다. 이 과정은 단일 유전자(RaIA)에 의해 제어되는 것으로 드러났다. 연구팀은 생쥐에서 이 유전자를 없애면 고지방 음식을 먹어도 체중이 지나치게 많이 늘어나는 것을 막을 수 있음을 알아냈다.

이 연구 결과(Obesity causes mitochondrial fragmentation and dysfunction in white adipocytes due to RalA activation)는 국제학술지 ≪네이처 대사(Nature Metabolism)≫에 실렸고 미국 건강의학매체 '메디컬익스프레스(MedicalXpress)'가 소개했다.

연구의 책임 저자인 앨런 솔티엘 교수는 "고지방 식단은 미토콘드리아를 해체해 지방 연소능력을 없앰으로써 비만을 일으킨다. 비만과 관련된 대사기능 장애의 핵심 메커니즘을 이번에 밝혀냈다"고 말했다. 그는 "비만이 세포의 중요한 에너지 생산 구조인 미토콘드리아에 어떤 영향을 미치는지 새롭게 조명한 셈"이라고 덧붙였다.

전 세계적으로 비만 인구는 1975년 이후 약 3배로 늘었다. 식습관, 운동 등 생활습관 요인이 비만의 발생과 진행에 중요한 역할을 한다. 하지만 비만은 대사 이상과도 관련이 있다. 솔티엘 교수는 "열량(칼로리)을 너무 많이 섭취하면 체중이 증가하며, 미토콘드리아의 해체로 열량을 덜 태우게 돼 비만이 더 악화하는 '대사 계단' 현상이 발생할 수 있다. 우리가 확인한 유전자는 건강한 체중에서 비만으로 바뀌는 데 중요한 역할을 한다"고 설명했다.

열량 불균형 상태인 비만이 되면 지방세포의 에너지 연소 능력이 뚝 떨어지기 시작한다. 이는 비만한 사람이 몸무게를 줄이기 힘든 이유 중 하나다. 그동안 이런 신진대사 이상이 어떻게 시작되는지 알 수 없었다. 연구팀은 생쥐에게 고지방 식단을 먹인 뒤 지방 연소를 돕는 지방세포 내 미토콘드리아에 미치는 영향을 분석했다.

연구팀은 고지방 음식을 먹은 생쥐의 지방조직 일부에 있는 미토콘드리아가 분열돼 지방을 덜 태우고 비효율적인 작은 미토콘드리아로 쪼개진다는 특이한 현상을 발견했다. 또한 이런 대사 효과가 특정 단일분자(RaIA)의 활성화로 발생한다는 사실도 밝혀냈다. 단일분자는 미토콘드리아가 오작동할 때 미토콘드리아의 분해에 도움을 주는 등 많은 기능을 한다. 이 단일분자가 지나치게 많이 활성화되면 미토콘드리아의 정상적인 기능을 방해해 비만과 관련된 대사 문제를 일으킨다.

솔티엘 교수는 "본질적으로 RaIA의 만성적인 활성화는 비만 지방조직의 에너지 소비를 억제하는 데 중요한 역할을 한다. 이 메커니즘을 이해함에 따라 지방을 더 많이 태워 체중 증가, 대사기능 장애를 해결할 수 있는 표적 치료법의 개발에 성큼 다가섰다"고 말했다.

김영섭 기자 (edwdkim@kormedi.com)