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갈색 지방은 열만 생산하는 게 아니다.



 (While white fat cells (left) store energy in the form of fat and fat-like lipid molecules. Smaller brown fat cells (right) burn lipids to generate heat. Credit: Shingo Kajimura)

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인체에는 크게 두 가지 형태의 지방 세포가 존재합니다. 우리 몸에 많고 지방의 형태로 에너지를 저장하는 백색 지방 세포가 우리에게 가장 친숙한 형태라면 미토콘드리아가 많고 지방을 태워 열로 만드는 역할을 하는 갈색 지방은 신생아에 풍부합니다. 우리 몸에서 열을 만들기 위해서는 근육을 수축하거나 갈색 지방에서 에너지를 태워야 하는데, 신생아는 근육이 별로 없고 몸이 작아 열을 만들기 위해 갈색 지방에 많이 의존합니다.

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이런 이유로 과거에는 갈색 지방이 신생아에서만 주로 역할을 한다고 생각했으나 최근 많은 연구를 통해 성인에서도 건강에 미치는 영향이 적지 않다는 사실이 알려져 있습니다. 갈색 지방이 우리 몸의 히터 역할을 할 뿐 아니라 대사 과정에도 관여한다는 것인데, 특히 2019년에 발표된 연구에서는 갈색 지방이 BCAA (branched-chain amino acids) 분해에 관여한다는 사실이 알려졌습니다.

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하워드 휴이 의학 연구소의 신고 카지무라 (Shingo Kajimura)가 이끄는 연구팀은 갈색 지방이 BCAA 대사에 어떻게 관여하는지 연구했습니다. 연구팀은 쥐를 이용한 동물 모델에서 이 과정을 차단해 어떤 일이 일어나는지 확인했습니다. 그 결과 갈색 지방에서 BCAA 분해 과정이 중단된 쥐들은 중요한 효소이자 항산화 물질인 글루타티온 (glutathione)이 감소했습니다.

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이렇게 글루타티온이 감소한 쥐들은 간에서 혈당을 조절하는 능력이 감소했으며 2형 당뇨 같은 증상을 보였습니다. 그리고 연구팀이 글루타티온을 다시 투여한 후에는 증상이 호전되었습니다. 과학자들은 갈색 지방이 적을 수록 비만이나 당뇨에 취약하다는 사실은 알고 있었지만, 주로는 에너지를 태워 열량을 소모하기 때문으로 생각했는데 그외에 다른 기전이 숨어 있었던 것입니다.

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연구팀은 33명의 건강한 남성 자원자를 대상으로 섭씨 19도 정도의 약간 서늘한 기온에서도 갈색 지방이 활성화되고 글루타티온 생산량이 증가한다는 사실을 확인했습니다. 실제로 우리 몸에서 갈색 지방을 활성화시키는 가장 간단한 방법은 추운 기온에 노출되는 것입니다. 하지만 이 방법은 혈압을 높이고 심혈관 질환의 위험도를 높일 수 있습니다.

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연구팀은 약물 등 다른 방법을 이용해서 갈색 지방의 활동성을 높일 수 있는 방법을 연구하고 있습니다. 이것이 가능하다면 비만 치료제는 물론 당뇨 진행을 막는 치료제로 개발할 수도 있을 것입니다. 앞으로 이 부분에서 성과가 있을지 주목됩니다.

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참고

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https://medicalxpress.com/news/2024-06-reveals-brown-fat-role-blood.html

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Anthony R.P. Verkerke et al, BCAA-nitrogen flux in brown fat controls metabolic health independent of thermogenesis, Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.03.030

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