비만이 왜 당뇨병이나 인슐린 저항성 등의 질환을 일으키는지에 대한 그동안의 궁금증을 해소하고, 치료에도 응용할 수 있는 연구결과가 재미 한인 과학자에 의해 처음으로 제시됐다.
결론부터 말하자면, 그동안 제2형 당뇨병과 비만에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 체내 '소포체 스트레스(ER stress)'를 조절하는 물질 'p85'가 그 역할을 제대로 하지 못할 경우 결국 스트레스가 해소되지 않은채 비만에서 당뇨병 등의 질환으로 이어진다는 설명이다.
미국 하버드의대에서 '박사 후 연구과정' 중인 박상원 박사가 주도한 이번 연구결과는 세계적 과학저널인 `네이처 메디슨'(Nature Medicine) 29일(미국 동부시각)자에 실렸다.
박 박사가 제1저자로 참여한 이번 논문에 따르면 비만의 질병화는 소포체(ER.Endoplasmic Reticulum)라는 조직에서 출발한다. 이 조직은 세포 내에서 단백질을 형성하는 중요한 기관인데, 세포 내 잘못된 구조의 단백질이 쌓이게 되면 소위 `소포체 스트레스(ER stress)'를 일으키게 된다.
소포체 스트레스가 비만 환자에게 인슐린 저항이나 당뇨병 등의 여러 질환을 일으키는데 중요한 역할을 한다는 사실은 이미 최근에 밝혀진 바 있다.
하지만, 왜 체내에서 소포체 스트레스가 없어지지 않고 지속돼 병으로 이어지는지에 대해서는 밝혀지지 않았다.
그런데 이번 연구를 보면 소포체 스트레스 발생시 이를 없애는데 관여하는 XBP1, PI3K라는 두 효소의 조절인자로 'p85'라는 물질이 가장 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.
XBP1은 소포체 스트레스 발생시 세포의 핵 안으로 들어가 이를 없애는 역할을 하는데, 인슐린 전달체계와 세포분화, 성장 등에 핵심 역할을 하는 p85가 결핍되면 XBP1이 핵으로 들어가지 않았다.
다시 말해 비만의 경우에는 세포 내 소포체 스트레스의 회복에 중요한 역할을 하는 'XBP1'이 세포핵으로 들어갈 수 있도록 하는 'p85'가 그 역할을 하지 못함으로써 결과적으로 고혈당 농도와 인슐린 저항성을 일으키게 되고, 결국 당뇨병 등의 여러 질환을 일으킨다는 게 연구팀의 분석이다.
실제 연구팀이 일반쥐와 비만쥐를 대상으로 한 실험결과, 일반 쥐는 굶긴 후 밥을 먹이기 시작하면 1시간 뒤 XBP1이 p85의 도움으로 세포 핵에 들어갔지만, 비만 쥐에서는 이같은 현상이 발생하지 않는 것으로 관찰됐다.
결국 이런 결과로 비만 쥐에서는 지속적인 소포체 스트레스가 생겼다는 게 연구팀의 설명이다.
박 박사는 "반대로 p85를 비만쥐에 주입하자 소포체 스트레스가 감소하고 혈당농도도 정상으로 회복됐다"면서 "이는 고농도의 p85가 존재하면 인슐린에 대해 저항을 보인다는 기존의 주장을 뒤엎는 것으로, 비만과 당뇨병의 치료연구에 크게 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.
박상원 박사는 고려대 생명공학과에서 학사와 석사, 박사학위를 받은 뒤 2008년 미국 하버드대학교에서 박사 후 연구원으로 일하고 있다.
