우리 몸의 발열 조직, 갈색 지방의 에너지 연소 원리
- 지구환경 / 문광주 기자 / 2026-03-28 12:51:50
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- 혈관과 신경이 촘촘하게 얽혀 있는 갈색 지방 조직의 모습
- 현재 비만 치료제는 주로 식욕 억제를 통해 에너지 섭취량을 줄이는 데 초점
- 신체의 에너지 소비를 증가시키는 치료법이 개발될 수 있을 것
하지만 열생성이 제대로 작동하려면 지방 조직에 잘 발달된 신경과 촘촘한 혈관망이 필요하다. 뇌는 몸이 추위를 감지하는 즉시 신호를 전달한다. 혈관은 산소와 영양분을 공급하고 생성된 열을 신체 전체에 전달한다. 뉴욕대학교의 타미레스 세르단(Tamires Serdan)이 이끄는 연구팀은 이러한 혈관 네트워크가 어떻게 발달하고 조절되는지 더 자세히 조사했다.
분할 신호
이전 연구에서 연구팀은 단일 세포 RNA 시퀀싱을 사용해 SLIT3라는 단백질을 확인했다. 이 단백질은 갈색 지방 세포에서 생성돼 두 부분으로 분리된다는 사실을 발견했다. 이 두 부분은 서로 다른 기능을 수행하는데, 하나는 혈관 성장을 촉진하고 다른 하나는 신경 구조 발달을 담당한다.
"이는 마치 분할 신호처럼 기능한다. 단일 인자의 두 구성 요소가 공간과 시간적으로 긴밀하게 조율되어야 하는 서로 다른 과정을 독립적으로 제어하는 정교한 진화적 설계다"고 수석 저자인 파르나즈 샴시(Farnaz Shamsi)는 설명했다.
SLIT3 단백질의 핵심 역할
쥐를 대상으로 한 실험에서 연구팀은 갈색 지방 조직에서 SLIT3 단백질 또는 그 수용체인 PLXNA1을 제거했다. 그 결과, SLIT3 또는 PLXNA1이 없는 쥐의 갈색 지방은 교차 결합이 덜 잘 되어 있는 것으로 나타났다. 그 결과, 동물들은 안정적인 체온을 더 유지할 수 없었다.
이 신호 전달 경로는 인간에게도 관여하는 것으로 보인다. 약 1,500명의 인간(일부는 과체중)의 지방 조직을 분석한 결과, SLIT3를 발현하는 유전자의 활성이 염증 및 인슐린 민감도와 같은 대사 과정과 연관되어 있으며, 이는 비만에 기여할 수 있음을 보여주었다.
새로운 치료 방향
따라서 이러한 연구 결과는 잠재적인 치료법에 대한 새로운 접근법을 제시한다. 현재 비만 치료제는 주로 식욕 억제를 통해 에너지 섭취량을 줄이는 데 초점을 맞추고 있다. 그러나 갈색 지방에 대한 이러한 새로운 통찰력을 바탕으로, 향후에는 신체의 에너지 소비를 증가시키는 치료법이 개발될 수 있을 것이다. 조직 내 상호 연결성이 중요하다. 샴시는 "우리의 연구는 단순히 갈색 지방이 있는 것만으로는 충분하지 않다는 것을 보여준다. 조직이 열을 발생시키기 위해서는 적절한 구조가 필요하다"고 말했다.
출처: New York University
- 혈관과 신경이 촘촘하게 얽혀 있는 갈색 지방 조직의 모습
- 현재 비만 치료제는 주로 식욕 억제를 통해 에너지 섭취량을 줄이는 데 초점
- 신체의 에너지 소비를 증가시키는 치료법이 개발될 수 있을 것
우리 몸의 발열 조직, 갈색 지방의 에너지 연소 원리
선명한 색감의 위성 사진처럼 보이는 대륙의 모습은 사실 우리 몸속 미세한 부분, 즉 혈관과 신경이 촘촘하게 얽혀 있는 갈색 지방 조직의 모습이다.
우리 몸의 지방 대부분은 백색 지방으로, 과잉 에너지를 저장하며 과다할 경우 비만을 유발할 수 있다. 하지만 인간을 비롯한 포유류는 소량의 갈색 지방도 가지고 있다. 갈색 지방은 체온을 조절하는 특수 조직이다. 추위에 노출되면 갈색 지방은 포도당과 지질 같은 체내 자원을 이용해 열을 발생시키는데, 이 과정을 열생성이라고 한다. 갈색 지방은 에너지를 저장하는 대신 사용하기 때문에 활동량이 증가하면 칼로리 소모가 늘어나 체중 감량에 도움이 될 수 있다.
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| ▲ 갈색 지방 조직의 형광 현미경 이미지. © Shamsi Lab, NYU College of Dentistry |
하지만 열생성이 제대로 작동하려면 지방 조직에 잘 발달된 신경과 촘촘한 혈관망이 필요하다. 뇌는 몸이 추위를 감지하는 즉시 신호를 전달한다. 혈관은 산소와 영양분을 공급하고 생성된 열을 신체 전체에 전달한다. 뉴욕대학교의 타미레스 세르단(Tamires Serdan)이 이끄는 연구팀은 이러한 혈관 네트워크가 어떻게 발달하고 조절되는지 더 자세히 조사했다.
분할 신호
이전 연구에서 연구팀은 단일 세포 RNA 시퀀싱을 사용해 SLIT3라는 단백질을 확인했다. 이 단백질은 갈색 지방 세포에서 생성돼 두 부분으로 분리된다는 사실을 발견했다. 이 두 부분은 서로 다른 기능을 수행하는데, 하나는 혈관 성장을 촉진하고 다른 하나는 신경 구조 발달을 담당한다.
"이는 마치 분할 신호처럼 기능한다. 단일 인자의 두 구성 요소가 공간과 시간적으로 긴밀하게 조율되어야 하는 서로 다른 과정을 독립적으로 제어하는 정교한 진화적 설계다"고 수석 저자인 파르나즈 샴시(Farnaz Shamsi)는 설명했다.
SLIT3 단백질의 핵심 역할
쥐를 대상으로 한 실험에서 연구팀은 갈색 지방 조직에서 SLIT3 단백질 또는 그 수용체인 PLXNA1을 제거했다. 그 결과, SLIT3 또는 PLXNA1이 없는 쥐의 갈색 지방은 교차 결합이 덜 잘 되어 있는 것으로 나타났다. 그 결과, 동물들은 안정적인 체온을 더 유지할 수 없었다.
이 신호 전달 경로는 인간에게도 관여하는 것으로 보인다. 약 1,500명의 인간(일부는 과체중)의 지방 조직을 분석한 결과, SLIT3를 발현하는 유전자의 활성이 염증 및 인슐린 민감도와 같은 대사 과정과 연관되어 있으며, 이는 비만에 기여할 수 있음을 보여주었다.
새로운 치료 방향
따라서 이러한 연구 결과는 잠재적인 치료법에 대한 새로운 접근법을 제시한다. 현재 비만 치료제는 주로 식욕 억제를 통해 에너지 섭취량을 줄이는 데 초점을 맞추고 있다. 그러나 갈색 지방에 대한 이러한 새로운 통찰력을 바탕으로, 향후에는 신체의 에너지 소비를 증가시키는 치료법이 개발될 수 있을 것이다. 조직 내 상호 연결성이 중요하다. 샴시는 "우리의 연구는 단순히 갈색 지방이 있는 것만으로는 충분하지 않다는 것을 보여준다. 조직이 열을 발생시키기 위해서는 적절한 구조가 필요하다"고 말했다.
출처: New York University
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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