“한 잔 했을 뿐인데”…술이 만든 ‘죽음의 신호’ 밝혀졌다

“술 한 잔이 간을 파괴한다”…KAIST가 찾아낸 충격의 메커니즘

과도한 음주는 알코올성 간질환을 유발한다. 이 중 약 20%는 알코올 지방간염(ASH) 으로 진행된다. 알코올 지방간염은 방치할 경우 간경변증과 간부전으로 악화될 수 있어 조기 진단과 치료가 무엇보다 중요하다.

알코올 지방간염은 방치할 경우 간경변증, 간부전으로 악화될 수 있다. 게티이미지

KAIST 의과학대학원 정원일 교수 연구팀은 서울대학교병원 보라매병원 김원 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 알코올 섭취에 의해 유발되는 간 손상 및 염증의 발생 기전을 분자 수준에서 규명했다고 밝혔다. 이번 성과는 알코올성 간질환의 조기 진단 및 치료법 개발에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다.

19일 연구 결과에 따르면 만성 음주 시 간세포 내 소포성 글루탐산 수송체(VGLUT3) 발현이 증가하면서 글루탐산이 간세포에 축적되고, 이후 폭음에 따른 급격한 칼슘 농도 변화가 글루탐산의 분비를 유도한다.

◆알코올 지방간염, 방치 시 간경변증으로 진행

이렇게 분비된 글루탐산은 간 내 면역세포인 쿠퍼세포의 mGluR5 수용체를 자극해 활성산소(ROS) 생성을 촉진한다. 간세포의 사멸과 염증 반응을 일으키며 결국 알코올 지방간염으로 이어지는 병리 경로를 형성한다.

연구의 핵심은 간세포와 쿠퍼세포가 신경계에서만 관찰되던 ‘시냅스’와 유사한 구조인 ‘유사시냅스(pseudosynapse)’를 형성해 상호 신호를 주고받는 새로운 세포 간 소통 방식을 세계 최초로 밝혀낸 점이다.

이 유사시냅스는 음주로 인해 간세포가 팽창하면서 쿠퍼세포와 물리적으로 밀착될 때 형성된다. 연구팀은 손상된 간세포가 단순히 수동적으로 파괴되는 것이 아닌 오히려 면역세포에 신호를 전달해 면역 반응을 유도하는 ‘능동적 역할’을 수행한다는 점에 주목했다. 간이 단순한 대사기관을 넘어 면역 조절 기능까지 수행하는 장기임을 시사하는 중요한 발견이다.

간은 단순한 대사기관을 넘어 면역 조절 기능까지 수행한다. 게티이미지

해당 기전은 동물 모델 실험을 통해서도 확인됐다. 연구팀은 글루탐산 수송체(VGLUT3), 글루탐산 수용체(mGluR5), 활성산소 생성 효소의 활성을 유전적 또는 약리적으로 억제했을 때 알코올로 유도된 간 손상이 유의하게 감소하는 것을 입증했다.

알코올성 간질환 환자의 혈액 및 간 조직을 분석한 결과, 해당 메커니즘이 임상적으로도 적용 가능함이 확인됐다. 향후 진단용 바이오마커 및 치료 표적 개발로 이어질 수 있는 가능성을 보여준다.

◆간세포, 단순한 피해자 아닌 ‘능동적 조절자’

이번 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 최근 온라인판에 게재됐다.

의학계에서도 이번 연구에 큰 기대를 걸고 있다. 한 전문가는 “간세포와 면역세포 간 유사시냅스 형성을 처음으로 밝혀낸 이번 성과는, 말초 장기에서도 신경계와 유사한 세포 간 신호 전달 체계가 존재할 수 있음을 시사한다”며 “알코올성 간질환의 조기 진단, 예후 예측 및 정밀 치료 전략 수립에 매우 중요한 전환점을 마련했다”고 평가했다.

김현주 기자 hjk@segye.com