[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 지방세포의 노화 촉진 새 기전을 규명했다.
한국기초과학지원연구원(KBSI)은 황금숙 박사 연구팀이 고려대, 포스텍과 '노화에 의한 분지사슬 아미노산'(BCAA) 대사경로의 저하가 지방세포의 기능 이상 및 만성 대사질환을 유발하는 새 기전을 알아냈다고 25일 밝혔다.
지방조직은 에너지 대사 조절의 핵심 기능을 수행한다. 특히, 세포노화는 지방조직을 구성하는 지방세포, 지방전구세포 및 다양한 면역세포들에서 일어나며, 이들이 분비하는 다양한 물질들이 노화 촉진과 지방조직의 기능 저하를 유발한다. 그 결과 간이나 근육세포에 지방 축적 및 인슐린 저항성 증가에 따른 대사질환을 유발해 건강수명을 감소시킨다.
지난 연구에서 간에서의 CRTC2 과활성화가 인슐린 저항성 및 지방간과 비만을 유도함을 밝혔었다. CRTC2는 DNA와 결합해 유전 정보의 스위칭 역할을 하는 CREB의 전사도움 인자로서, 이의 기능과 기전에 대한 규명은 오래 전부터 많은 과학자들의 연구 목표가 되고 있다
이번 연구에서 공동연구팀은 노화에 따른 지방세포에서의 CRTC2 증가가 세포노화를 촉진해, 궁극적으로 지방조직의 기능 상실 및 노화 연관 만성 대사질환의 원인이 됨을 최초로 확인했다.
지방조직에서 CRTC2는 지방세포 분화의 핵심 인자인 PPAR gamma의 발현을 낮춰서 BCAA의 분해를 저해하며 이는 결국 성장인자, 영양소 등 여러 자극들을 통합해 성장 및 대사를 조절하는 mTOR complex 1의 활성을 증가시킨다는 것을 대사체 유전체 통합 분석을 통해 밝혀냈다. mTORC1의 과활성은 세포노화를 유발하고, 미토콘드리아의 항상성을 저하시켜 노화를 촉진한다.
노화 생쥐의 지방세포에서는 SASP, 특히 염증성 사이토카인인 IL-1beta 및 TNF-alpha의 분비가 증가되며, 이는 지방전구세포의 분화능 억제 및 면역세포 조절을 통해 지방세포 리모델링을 유도함을 단일세포 전사체 분석을 통해 확인했다.
특히, CRTC2를 지방세포에서 제거한 생쥐에서는 BCAA-mTORC1 축의 활성화가 제한되어, 궁극적으로 노화에 의한 만성 대사질환 유발이 억제되는 것을 밝히게 됐다. 이는 CRTC2 또는 BCAA 분해 조절을 통한 노화 현상 억제가 가능함을 시사한다.
KBSI 황금숙 박사는 “이번 연구는 대사체 프로파일링 분석과 동위원소 추적 대사흐름 분석 등 최신 분석과학 신기술을 통해 지방세포의 노화 대사경로를 밝힌 성과”라며 “향후에도 KBSI가 보유한 최첨단 선도연구장비 플랫폼을 활용해, 노화 및 난치성 질환 등 국가·사회적 현안 해결을 위한 연구를 확대해 나가겠다”고 설명했다.
