지방 세포는 염증을 유발한다.

 (Credit: JCI Insight (2023). DOI: 10.1172/jci.insight.171701)

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비만에서 넘처나는 지방은 지방 세포에 차곡차곡 저장됩니다. 지방 세포는 내부에 지방을 저장하고 있어 작은 핵과 큰 지방이 특징이기 때문에 지방을 저장하는 것 이외에는 다른 기능이 없다고 생각했으나 최근에는 여러 가지 호르몬으로 내분비 대사에 영향을 줄 뿐 아니라 만성 염증을 유발한다는 사실이 알려지고 있습니다. 하지만 정확히 어떤 기전으로 왜 만성 염증을 유발해 여러 가지 질병을 촉진하는지에 대해서는 아직 밝혀지지 않은 부분이 많습니다.

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미시간 대학의 린제이 뮈어 박사와 대학원생인 쿠퍼 스탠스베리 (Lindsey Muir, Ph.D., Ph.D.-candidate Cooper Stansbury)가 이끄는 연구팀은 지방 조직에서 이전에 발견된 적이 없는 새로운 대식세포 (macrophage)를 발견했습니다.

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연구팀은 지방 세포와 지방 조직의 만성 염증 유발 기전을 규명하기 위해 쥐에게 고지방 식이를 먹인 후 지방 조직 및 세포의 변화를 조사했습니다. 이를 위해 연구팀은 0주, 8주, 14주에 고지방 식이를 먹인 쥐의 지방 세포 및 조직을 얻고 하나의 세포에서 모든 mRNA를 분석해 유전자 발현을 조사하는 한편, 조직의 유전자를 공간 정보와 함께 분석하는 공간 전사체 (spatial transcriptomics) 기술을 사용했습니다.

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연구팀은 이 과정에서 무려 5종의 새로운 대식세포를 발견했습니다. 각각 Mac 1,2,3,4,5라고 명명한 지방 조직 대식세포들은 시기에 따라 나타나는 특징이 달랐습니다. Mac 1은 정상적이거나 마른 쥐에서 나타나는 대식 세포인 반면 Mac 2와 Mac 3는 염증 전단계 유전자를 가지고 있는 세포로 고지방 식이를 먹인 후 8주째에 많이 등장했습니다. 이후 14주에는 상대적으로 염증 전단계 유전자가 적은 Mac 4와 Mac 5가 대세를 이뤘습니다.

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이를 감안하면 고지방 식이를 해서 지방 세포가 성장할 경우 중간 단계에 많은 염증 유발 세포들이 등장하는 것으로 볼 수 있으나 이것이 원인인지 결과인지는 확실치 않습니다. 분명한 것은 성장하는 지방 조직에서 아직 우리가 모르는 대식세포가 등장하면서 면역 반응이 일어난다는 것입니다. 또 연구팀은 인슐린 저항성과 관련이 있어 보이는 왕관 모양의 독특한 구조를 지방 조직에서 확인했습니다.

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이 과정을 이해하고 차단하거나 완화하는 것은 비만에 따른 여러 가지 만성 질환을 치료하는 데 도움을 줄 것입니다. 현재는 퍼즐의 조각을 일부 맞춘 상태이지만, 언젠가는 더 선명한 전체 그림의 모습이 나타날 것으로 믿습니다.

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참고

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https://medicalxpress.com/news/2023-10-obesity-complex-inflammatory-response-fat.html

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Cooper M. Stansbury et al, A lipid-associated macrophage lineage rewires the spatial landscape of adipose tissue in early obesity, JCI Insight (2023). DOI: 10.1172/jci.insight.171701