(A UTSW study identified a type of blood vessel cell that triggers inflammation in fat tissue. Above, inflammatory immune cells (green) surround fat cells (red) in obesity and contribute to the development of metabolic disease. Credit: UT Southwestern Medical Center)
비만은 고혈압, 당뇨, 대새증후군, 암 등 각종 질환의 위험도를 높일 수 있습니다. 이 이야기는 당연해 보이지만, 그 이유에 대해서는 아직도 잘 모르는 부분이 많습니다. 과학자들은 사람과 동물 실험을 통해 비만이 전신 염증 반응을 유발하고 이것이 동맥 경화나 심혈관 질환, 암 등의 위험도를 높인다는 사실을 확인했지만, 그 자세한 기전에 대해서는 완전히 알아내지 못했습니다.
비만의 염증 반응을 연구해온 텍사스 대학 사우스웨스턴 메디컬 센터 (UT Southwestern Medical Center)의 라나 굽타 교수(Rana Gupta, Ph.D., associate professor of internal medicine)와 그 동료들은 퍼즐 조각의 하나를 새로 찾아냈습니다. 2018년 발표한 이전 연구에서 연구팀은 지방 세포에 과도한 지방이 축적될 경우 혈관 주변에서 지방 전구 세포 (adipose progenitor cell (APC))와 함께 새로운 형태의 염증 세포인 섬유 염증 전구 세포 (fibro-inflammatory progenitors (FIPs))가 나타난다는 사실을 발견했습니다.
FIPs는 염증 물질을 만들어 전신 염증 반응을 유발하는 것으로 보이는데, 연구팀은 그 기전을 좀 더 상세히 연구했습니다. 연구팀에 따르면 쥐를 이용한 동물 모델을 이용해 그 기전을 밝혔습니다. 건강한 쥐에게 고지방 식이를 계속 먹일 경우 28일 후에는 FIPs의 비율이 APCs에 비해 현저히 증가하고 염증 물질 생산 능력도 크게 증가했습니다. 이는 지방 세포가 처리할 수 있는 것 이상의 지방이 갑자기 들어오면서 세포가 죽고 이로 인해 새로운 세포가 생성되는 과정에서 왜 염증 반응이 발생하는지를 보여줍니다.
연구팀은 좀 더 세부적으로 들어가 Tlr4라는 유전자가 FIPs의 염증 반응에 핵심적인 신호를 전달하는 유전자라는 사실을 확인했습니다. Tlr4 유전자가 없는 쥐를 만들어 실험한 결과 5개월간 고지방 식이를 진행해서 비만쥐가 되기는 했지만, 그렇다고 해서 만성 염증 반응이 늘어나지는 않은 것으로 나타났습니다. 연구팀은 더불어 ZFP423라는 다른 신호 전달 물질도 발견했습니다.
물론 가장 좋은 비만 치료는 정상 체중을 되찾는 것이지만, 말처럼 쉬운 일이 아니기 때문에 비만에 따르는 여러 가지 합병증을 막을 수 있는 방법도 필요합니다. 이런 연구를 통해 과연 효과적인 치료 및 예방법이 나올 수 있을지 주목됩니다.
참고
Bo Shan et al. Perivascular mesenchymal cells control adipose-tissue macrophage accrual in obesity, Nature Metabolism (2020). DOI: 10.1038/s42255-020-00301-7
https://medicalxpress.com/news/2020-12-blood-vessel-cells-implicated-chronic.html
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