인류 다이어트 혁신?…체지방 태우는 호르몬 발견

체지방 연소를 유발하는 호르몬을 미국 스크립스연구소(TSRI)의 생물학자들이 발견해냈다.

이는 생물연구 분야에 흔히 쓰이는 예쁜꼬마선충을 대상으로 삼은 실험 연구에서 발견된 것으로 앞으로 이런 작용을 하는 호르몬이 우리 인간에게서도 확인되면 다이어트 분야에 혁신을 일으킬지도 모른다.

이번 발견에 대해 연구를 총괄한 수프리야 스리니바산 TSRI 조교수는 “기초 과학이 흥미로운 수수께끼의 열쇠였다”고 설명했다.

기존 연구에 따르면, 신경전달물질인 세로토닌은 지방 연소를 유발한다. 하지만 이런 작용이 정확히 어떻게 일어나는지는 지금까지 밝혀지지 않았다.

이런 의문에 답을 구하기 위해 연구진은 예쁜꼬마선충을 사용한 실험을 진행했다. 왜냐하면 이런 선형동물은 인간보다 단순한 대사체계를 갖고 있지만, 그 뇌는 우리와 같은 신호를 내보내는 많은 분자를 생성하므로 결과는 우리와 관련이 깊은 것으로 여겨지고 있기 때문이다.



연구진은 이런 예쁜꼬마선충의 유전자를 제거함으로써 뇌의 세로토닌과 장내 지방 연소 사이의 경로를 억제할 수 있는지 조사했다. 왜냐하면 각 유전자를 차례로 검사하면 지방 연소가 일어나지 않는 유전자를 발견할 수 있으리라 예상했기 때문이다.

이런 제거 과정을 통해 연구진은 ‘플립-7’(FLP-7)이라는 이름의 신경 펩타이드 호르몬의 정보를 가진 유전자를 발견할 수 있었다.

흥미롭게도 연구진은 포유류도 역시 플립-7과 비슷한 호르몬이 있다는 것을 발견했다. 지금으로부터 80년 전 돼지의 창자에 유입돼 근육 수축을 유발한 펩타이드 ‘타키키닌’이 바로 이것이다.

과학자들은 이 타키키닌이 뇌와 소화 기관을 연결하는 호르몬이라고 믿어 왔지만, 지금까지 누구도 이 신경 펩타이드 호르몬이 지방의 대사 작용과 관련이 있다는 것을 밝혀내지 못했다.

그다음 단계로 연구진은 플립-7이 뇌의 세로토닌 수치와 직접적인 관련이 있는지를 확인했다.

연구를 이끈 라비니아 팔라미욱 TSRI 연구원은 플립-7에 적색 형광단백질을 ‘마킹’(표지)해 살아있는 예쁜꼬마선충에서 일어나는 작용을 볼 수 있었다. 왜냐하면 예쁜꼬마선충은 투명해 속이 보이기 때문이다.

이번 연구는 플립-7이 실제로 세로토닌 수치를 상승하게 하는 반응으로 뇌의 뉴런(신경세포)으로부터 분비된다는 사실도 밝혀냈다. 그런 다음 플립-7은 순환기관을 통해 소화기관에서 지방을 연소하는 과정을 시작했다.

“이 과정은 우리에게 중대한 순간이었다”고 스리니바산 교수는 말했다.

이렇게 연구진은 최초로 음식 섭취에 어떤 영향도 없이 지방의 대사 작용을 구체적이며 선택적으로 자극하는 뇌 호르몬을 발견한 것이다.

전체적으로 새롭게 확인된 이번 지방 연소 과정의 경로는 다음과 같이 작용한다. 뇌의 신경회로는 음식 공급 등의 감각 신호에 반응해 세로토닌을 생성한다. 이는 다른 뉴런 다발에 신호를 보내 플립-7을 생성하기 시작한다. 그런 다음 플립-7은 소화 기관 세포에서 수용체를 활성화하고 이 기관은 지방을 에너지로 바꾸기 시작하는 것이다.

또한 연구진은 플립-7 수치를 직접 조절함으로써 나타나는 결과를 조사했다.

세로토닌 자체가 증가하면 음식 섭취와 운동, 그리고 생식 행동에 광범위한 영향을 미칠 수 있다. 하지만 연구진은 플립-7의 수치를 높이면 이후 어떤 부작용도 발생하지 않는다는 것을 발견했다. 즉 예쁜꼬마선충은 단순히 더 많은 지방을 태우는 동안 계속해서 정상적으로 움직였다는 것이다.

이에 대해 스리니바산 교수는 “이번 결과는 전반적으로 세로토닌 수치를 조절할 때 자주 나타나는 부작용 없이 플립-7의 수치를 조절하는 방법을 알아내기 위한 연구로 이어질 것”이라고 말했다.

이번 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature Communications) 1월 27일자에 실렸다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr