염증 신호 켜고 내장지방 굳히는 단백질 발견… 비만∙당뇨병 심할수록 많아

분당서울대병원∙포스텍 연구팀, 한국인 내장지방 조직 분석
비만∙당뇨병 심할수록 염증 유발 단백질, ‘THBS1’↑
THBS1 차단하자 지방 조직 섬유화∙염증 줄어

비만이나 당뇨병이 있는 사람의 내장지방에 많이 포함된 단백질이 지방 조직을 굳히고 염증을 일으킨다는 연구 결과가 나왔다｜출처: 클립아트코리아

비만이나 당뇨병이 있는 사람의 내장지방에 많이 포함된 'THBS1'이라는 단백질이 지방 조직을 딱딱하게 굳히고 염증을 일으킨다는 연구 결과가 나왔다. 분당서울대병원 내분비대사내과 최성희∙문준호 교수와 포항공과대학교(포스텍) 생명과학과 김종경 교수 공동 연구팀은 한국인 21명의 내장지방을 세포 단위로 분석했다. 그 결과 'THBS1(트롬보스폰딘-1)'이라는 단백질이 지방 조직을 망가뜨리고 염증 신호를 늘린다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구는 내장지방이 망가지는 과정에 관여하는 단백질을 찾아냈고, 이 단백질을 막으면 조직 손상이 줄어드는 것을 실험으로 확인했다는 점에서 주목된다.

연구팀은 복부 수술을 받은 환자 21명에게서 내장지방 조직을 얻었다. 참여자는 체질량지수와 당화혈색소 수치에 따라 정상 체중군, 비만군, 비만∙당뇨병군의 세 집단으로 나누었다. 연구팀은 참여자에게서 얻은 내장지방 조직에 단일세포핵 분석을 진행했다. 단일세포핵 분석은 세포 약 8만 6,000개의 유전자 활동을 하나씩 읽어내는 분석 기술이다. 이후 60명 이상이 참여한 별도 환자 집단의 지방세포와 혈액, 그리고 쥐 실험으로 결과를 다시 확인했다.

분석 결과, 비만과 당뇨병이 있는 사람의 지방 조직은 세포 구성부터 달랐다. 지방세포와 지방 줄기세포(지방세포로 자라나는 세포)는 줄고, 염증을 일으키는 면역세포는 늘었다. 가장 눈에 띈 것은 THBS1을 많이 만드는 세포였다. THBS1은 혈액 응고와 염증 반응에도 관여하는 단백질이다. THBS1을 만드는 세포는 정상 체중군보다 비만군에서, 비만군보다 비만∙당뇨병군에서 더 많았다. 이 세포들에서는 염증 유전자와 함께 조직 섬유화에 영향을 미치는 유전자도 활발하게 작동했다. 

연구팀은 THBS1이 지방 조직을 망가뜨리는 방식도 확인했다. THBS1은 지방 줄기세포가 건강한 지방세포로 자라지 못하게 막고, 대신 조직을 굳히는 섬유화 세포로 바꿨다. 지방세포에서는 혈당 조절을 돕는 호르몬인 아디포넥틴 분비와 포도당 흡수를 떨어뜨렸다. 

THBS1의 양을 임의로 줄이고 늘렸을 때의 변화도 살폈다. THBS1을 많이 만들게 한 쥐의 지방 조직에는 콜라겐이 점점 쌓이고 염증성 면역세포가 모여들었다. 반대로 THBS1를 차단한 쪽의 섬유화가 덜 진행됐다. 비만∙당뇨병 환자의 내장지방 조직을 5일간 배양하며 THBS1를 차단할 때도 섬유화와 염증 관련 유전자의 활동이 줄었다. 연구팀은 비만으로 지방세포가 커지는 등의 변화가 THBS1을 늘리는 원인일 수 있다고 추정했다.

하지만 연구팀은 이번 연구의 참여자가 모두 한국인이고 수가 적어 성별에 따른 차이를 분석하기 어려웠던 점, 또 혈액 속 THBS1은 지방 외 다른 장기에서도 나올 수 있다는 점을 한계점으로 꼽았다. 연구팀은 논문에서 "진단 바이오마커로서 THBS1의 임상적 유용성을 확립하려면 더 큰 규모의 독립된 집단에서 검증이 필요하다"고 밝혔다. 이어 "이번 연구는 대사질환 치료에서 지방 조직의 염증과 섬유화를 완화하는 새로운 치료법 개발의 토대가 될 것"이라고 덧붙였다. 연구팀은 현재 천연물을 포함한 여러 화합물 가운데 THBS1을 억제할 후보 물질을 찾고 있다고 전했다.

이번 연구 결과(Single-cell landscape of human adipose tissue reveals THBS1 as a potential driver of fibro-inflammation in metabolic disease: 인간 지방 조직의 단일세포 지도로 밝힌 대사질환 내 섬유화∙염증 유발 인자 THBS1)는 2026년 10월 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 게재됐다.

권태원 기자 hidoceditor@mcircle.biz