지방세포 신호를 끊자 생쥐 플라크가 67% 줄었습니다

미국 마셜대 연구진이 지방세포 안의 나트륨-칼륨 펌프 신호를 막은 생쥐에서 동맥경화 플라크가 대조군보다 67% 적게 쌓였다고 보고했습니다. 연구는 미국심장협회 학술지에 실렸으며, 지방조직에서 시작된 신호가 동맥경화 진행에 관여한다는 것이 연구진의 설명입니다. (원공개 9/3)

실험에서 확인된 것

연구진은 동맥경화 연구에 널리 쓰이는 Apoe 결손 생쥐를 썼고 암컷과 수컷을 모두 포함했습니다. 이 생쥐의 지방세포에서만 NaKtide라는 펩타이드가 만들어지도록 아디포넥틴 유전자 스위치에 연결한 바이러스 전달체를 주입한 뒤, 지방과 당이 많은 웨스턴식 먹이를 12주 동안 먹였습니다.

마셜대 발표에 따르면 결과는 이렇습니다. 대동맥이 심장에서 나와 휘어지는 부분인 대동맥궁에서 플라크 면적이 대조군보다 67% 적었고, 대동맥이 시작되는 대동맥동에서는 48% 적었습니다. 대동맥동 플라크 안에서 염증을 일으키는 대식세포는 45%, 혈관벽에서 증식해 플라크를 굳히는 평활근세포는 53% 줄었습니다. 지방조직 자체의 염증과 산화스트레스가 낮아졌고, 포도당을 처리하는 능력이 좋아졌으며, 혈액 속 전신 염증 지표도 함께 내려갔습니다.

제1저자는 브루노 곤살베스 연구조교수, 책임저자는 코말 소디 부교수이며 위스콘신 의대와 버시티 혈액연구소가 함께 참여했습니다. 연구비는 미국 국립보건원 과제(R01 HL164460-01A1)에서 나왔습니다.

펌프가 신호를 보내는 방식

나트륨-칼륨 펌프는 세포막에 박혀 나트륨을 밖으로 퍼내고 칼륨을 안으로 들이는 단백질입니다. 교과서에서는 세포 안팎의 이온 농도를 유지하는 장치로 소개되지만, 이 펌프의 알파1 소단위에는 다른 역할이 하나 더 있습니다. 세포 안의 활성산소가 늘어나면 이 부위가 Src라는 효소 무리를 켜고, 그 결과 활성산소가 더 늘면서 염증 유전자가 켜집니다. 신호가 자기 자신을 키우는 되먹임 고리가 만들어지는 셈입니다.

NaKtide는 이 고리를 겨냥해 설계된 짧은 단백질 조각입니다. 이온을 퍼내는 본래 기능은 건드리지 않고 신호 전달 쪽만 막습니다. 연구진이 이것을 지방세포에서만 발현시켰는데도 혈관 벽의 대식세포가 줄었다는 대목이 이번 논문의 핵심입니다. 지방조직에서 시작된 신호가 혈액을 타고 혈관으로 건너간다는 뜻이기 때문입니다.

사람에게 적용하기까지 남은 거리

결과는 생쥐, 그것도 유전자를 조작한 모델에서 나왔습니다. Apoe 결손 생쥐는 사람과 지질 대사가 달라서 사람의 주된 위험 인자인 LDL 콜레스테롤보다 다른 입자가 쌓이는 방식으로 병이 진행됩니다. 전달 방식도 바이러스 전달체로 유전자를 넣는 것이라 사람에게 그대로 쓸 수 있는 형태가 아닙니다.

관찰 기간은 12주였고, 측정한 것은 심근경색이나 사망 같은 결과가 아니라 플라크 면적이라는 대리지표입니다. 플라크가 줄어드는 것과 심혈관 사건이 줄어드는 것 사이에는 여러 단계가 남아 있습니다. 마셜대 발표에 실린 평가는 연구를 수행한 두 저자의 것뿐이고, 이해관계가 없는 제3자 연구자의 논평은 함께 공개되지 않았습니다.

체중 말고 다른 경로

이번 연구에서 눈여겨볼 대목은 비만과 심혈관 질환을 잇는 경로를 어디서 찾는지입니다. 지금까지 임상에서 확인된 것은 체중이 줄면 심혈관 위험도 준다는 관계였고, GLP-1 계열 비만치료제가 심혈관 사건을 줄인 임상도 그 틀에서 해석돼 왔습니다. 이번 실험은 체중 변화를 거치지 않고 지방세포의 신호 하나만 끊어도 혈관 쪽 결과가 달라질 수 있다는 가능성을 보여줍니다.

다음에 확인해야 할 것은 두 가지로 좁혀집니다. 유전자 전달이 아니라 주사나 먹는 약 형태로 같은 신호를 막았을 때도 같은 크기의 효과가 나오는지, 그리고 사람의 지방조직 검체에서 같은 신호 고리가 실제로 작동하고 있는지입니다. 연구진은 비만에 동반되는 심혈관 질환을 표적으로 삼겠다고 밝혔지만 임상 진입 일정은 공개하지 않았습니다.

글 오레놀 대덕