'지방세포를 줄기세포로'…비만 등 대사성 질환 제어 방안 기대
KAIST, 대사성 질환 새 치료 전략 규명
지방세포 전 단계인 줄기세포로 탈분화
지방조직 특이적인 LATS12 결핍 생쥐를 통한 YAP-TAZ의 활성화가 지방조직 크기에 끼치는 영향 모습. ⓒ한국과학기술원
한국과학기술원(KAIST)은 지방세포를 줄기세포로 변화시켜 지방조직 크기를 줄이는 등 체중을 감소시키는 방안을 찾았다고 1일 밝혔다.
KASIT에 따르면 서재명 의과학대학원 교수 연구팀과 임대식 생명과학과 교수 연구팀은 공동연구를 통해 대사성 질환의 새로운 치료 전략을 규명했다. 지방세포를 지방세포 전 단계인 줄기세포로 변화(탈분화)시키며 지방조직 크기를 줄이는 등 체중을 감소시키고, 지방세포 활성화를 통해 체내 신진에너지 대사 변화로 비만·당뇨 등 대사성 질환 제어 방법을 제시했다.
지방조직은 식사 후 여분 칼로리를 지방 형태로 저장하는 저장고 역할과 호르몬을 분비하는 내분비기관 역할을 한다. 이 두 가지의 역할 중 하나라도 이상이 생기면 우리의 대사 체계는 무너지고 당뇨 혹은 비만과 같은 대사질환이 걸리게 된다.
그러나 우리 몸이 이 두 가지 기능을 조화롭게 관장하는지 분자 수준에서의 기전이 알려지지 않았다.
KAIST 연구팀은 히포 신호전달체계의 얍타즈(YAP/TAZ) 단백질에 주목해 이 단백질 지방세포 관련 기능을 규명했다.
먼저 식사 유무에 따라 지방조직 안에 있는 얍타즈 단백질의 활성상태가 변한다는 점을 파악했다. 또 해당 단백질 활성이 지방조직의 크기를 직접적으로 조절한다는 점과 에너지소비 및 포만감을 관장하는 렙틴이라는 호르몬 생성에 얍타즈가 직접적으로 관여를 한다는 점을 밝혔다.
특히 생체 내에서 활성화된 얍타즈 역할을 규명하기 위해 라츠1/라츠2(LATS1/LATS2) 유전자를 생쥐 지방세포에서 특이적으로 결손시켰다. 지방세포 안에 있는 얍타즈의 지속적인 활성은 지방세포를 지방세포의 전구체, 즉 줄기세포와 같은 세포로 변화(탈분화)시키며 지방조직의 물리적인 크기를 줄인다는 점을 확인할 수 있었다.
탈분화를 통한 체지방의 감소는 에너지소비에 집중된 갈색지방의 활성화 혹은 운동과 같은 기존의 방법과 차별되는 방법이다. 또 렙틴이라는 호르몬은 지방세포에서 만들어져 식욕을 억제하고 에너지 소비를 증가시키는 핵심적인 대사체계 조절 호르몬으로 30년 전에 처음으로 유전자 서열이 밝혀졌지만, 어떻게 생성이 되는지 분자 수준에서의 기전이 알려지지 않았다.
이번 연구는 1994년 렙틴의 유전자 서열이 밝혀진 후 최초로 렙틴 발현의 전사 조절 기전을 밝혔다는 점에서 주목을 받고 있다. 또 지방세포 압타즈 활성 증가를 통해 혁신적인 비만 대사질환 치료제 개발의 새로운 가능성을 제시했다고 KAIST 측은 설명했다.
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