백색 지방을 갈색지방으로 바꾸는 것
- 비만 치료의 열쇠???
먹을 것이나 기회는 늘어나고 움직임이 둔해진 현재의 문명사회에서 비만은 어쩌면 모두의 고민거리이다.
개인은 물론 국가차원에서도 여간 골머리 썩이는 사안이 아닐 수없다. 눈만 뜨면, 귀만 열면 여기저기서 ‘다이어트’라는 말을 달고 사는 것 같다.
먹고는 싶고 움직이기는 싫으니 살(체지방)이 찌는 아주 단순한 상식을 반대로 행동하기란 말처럼 쉽지는 않다.
만약 그게 그렇게 쉽다면 과체중, 비만이 존재할까요?
인체에는 다른 목적을 수행하는 지방의 종류가 있습니다.
하나는 백색 지방조직으로 알려진 백색 지방세포가 지방입자로 가득 채워지면 비만이 발생할 수 있다.
다른 하나는 갈색 지방 세포 (갈색 지방 세포로 알려짐)는 성인보다 갈색 지방이 훨씬 많은 유아에서 "아기 지방baby fat"을 형성하는데, 갈색 지방은 열 발생 (thermogenesis)과정으로 알려진, 열(heat)을 포함하고 있는 식품으로부터 에너지로 바꾼다.
열은 몸을 추위로부터 보호하고 지방 연소의 과정은 비만과 당뇨병, 심장 질환 및 암과 같은 관련 질환을 예방하는 것으로 알려져 있다.
아기 때는 스스로 열을 내서 체온을 유지하는 기능이 떨어지기에 에너지를 발생시키는 갈색지방이 필요하며 비떨림열발생(Non shivering thermogenesis)으로 체온을 조절하는 반면 어른은 근육이 발달하면서 근육을 움직이거나 떨어서(shivering)열을 발생하여 체온을 유지하게 된다.
또한 성인의 경우 섭취한 에너지를 금방 사용하기보다는 미래에 사용하고자 저장하는 방향으로 대사가 진행되기에 상대적으로 갈색지방보다 백색지방을 더 많이 갖게 된다.
다만 필요이상으로 저장하다보니 건강상 각종 문제를 일으키는 것이다. 운동을 하거나 추운 환경에 노출되면 근육세포는 이리신(Irisin)이라는 호르몬을 분비하며 흰색지방세포를 갈색지방세포로 변하게 된다고 합니다.
최근의 연구결과를 살펴보면 어쩌면 비만을 해결할 수 있는 가능성을 찾아가고 있다는 느낌이 온다.
미국 펜실베니아 대학(University of Pennsylvania)의 과학자들은 "나쁜?bad"백색 지방을 "좋은?good"갈색 지방으로 전환시키는 비법을 발견했다고 믿고 있다. (The tumor suppressor FLCN mediates an alternate mTOR pathway to regulate browning of adipose tissue. Genes Dev. 2016 Nov 15)연구를 이끈 Zoltan P. Arany(졸탄 아라니)박사는 동료들과 함께 한 실험이 생쥐의 백색 지방세포에서 유전자를 삭제한다는 결론을 내렸다.
유전자 또는 단백질인 foliculin (FLCN)은 종양 억제인자로 일단 유전자가 삭제되면, 단백질 TFE3는 세포의 핵에 들어갈 수 있었다. 그런 다음 TFE3는 DNA에 결합하고 PGC-1β로 알려진 단백질이 활성화되어 세포대사를 조절하는 데 중요한 역할을 한다고 설명한다.
일반적으로 TFE3는 세포핵에 들어갈 수없기 때문에 그 과정은 일어나지 않는다. 왜냐하면 두 개의 다른 유전자인 FCLN과 mTOR가 그것을 유지하고 갈변화과정을 멈추게 하기 때문이다.
실험용 쥐에서 FLCN이 제거되면 백색지방세포가 갈변화(browner)된다. 그 세포들은 더 많은 미토콘드리아를 생산하기 시작했고 세포내부에 화학에너지를 만들어낸다.
즉 갈색 지방세포에서 미토콘드리아는 에너지를 열로 전환시킨다.
해당 유전자를 삭제할 때, 백색 지방세포는 갈색지방세포와 유사하게 되었다.
그 과정은 세포의 구조를 변화시키고 미토콘드리아가 산소를 소비하여 유전자 발현의 패턴을 변화시키는 능력을 증가시키는 일련의 유전자를 활성화시켰다.
Arany 박사는 아직 갈 길은 멀고 더 많은 연구가 필요하다고 말하고 있지만, 이 발견이 궁극적으로 백색지방을 갈색지방으로 변환시켜 에너지를 발생시키게 되면 당뇨병을 예방하고 비만을 예방할 신약 치료법으로 진전될 것으로 기대하고 있다.
위와 같이 과체중, 비만을 해결하기 위한 어렵고 긴 과정에 열쇠를 찾은 것으로 보이지만 현재까지 또는 가까운 미래에까지도 가장 현명하고 확실한 체중조절 방법은 조금 덜먹고 조금 더 움직이는 것이라고 생각한다.
인체의 신비를 넘어서 본능에 충실하게 운동하기를 권장하는
파워스포츠과학연구소
Muscle guy
이윤희 (운동생리학 박사)
