비만은 체내 당(糖) 대사의 균형을 무너뜨려 당뇨병을 유발할 수 있다. 거꾸로 당뇨병이 체중 증가에 연관된다는 사실도 입증됐다. 인슐린이 제대로 생성되지 않으면 체중이 증가한다는 것이다. 이런 인슐린 생성 이상은 2형 당뇨병 초기에 나타나는 전형적인 증상이다. 이 발견은 당뇨병과 비만 치료를 개선하는 데 중요한 통찰이 될 것으로 보인다.
스위스 바젤대의 마르크 도나트 생물의학과 교수팀이 수행한 이 연구 결과는 최근 저널 `네이처 커뮤니케이션`(Nature Communications)에 논문으로 실렸다. 3일 미국 과학진흥협회(AAAS) 사이트에 올라온 논문 개요 등에 따르면 바젤대 연구팀이 중점적으로 본 건 `호르몬 전구물질 전환효소`(Prohormone convertase)인 `PC1/3`이다.
이 단백질은 불활성 호르몬 전구물질을 활성 형태로 바꾸는 데 핵심 역할을 한다. 이 단백질이 제 기능을 하지 않으면 참을 수 없는 공복감이나 심한 과체중 같은 내분비 장애가 오는 것으로 알려졌다.
과학자들은 만족감을 주는 호르몬이 뇌에서 충분히 활성화되지 않는 데 원인이 있다고 짐작했다.
그런데 실험 결과는 이런 추론과 부합하지 않았다. 생쥐의 뇌에서 PC1/3의 발현을 차단해도 몸무게가 별로 늘지 않은 것이다. 포만감을 주는 뇌의 기능에 이상이 있는 게 아니라 아닌 다른 요인이 작용한다는 걸 의미한다.
그래서 연구팀은 PC1/3에 의해 활성화되는 호르몬 중 하나인 인슐린으로 눈을 돌렸다. 잘 알려져 있다시피 인슐린은 혈당 조절과 지방 대사에 핵심 역할을 한다. 연구팀은 인슐린 생성 과정에서 과체중 요인을 찾는 데 초점을 맞췄다.
이번엔 생쥐의 췌장에서 인슐린을 생성하는 베타 세포의 PC1/3 발현을 막았다. 그러자 생쥐가 먹이를 폭식하기 시작했고, 얼마 지나지 않아 과체중과 당뇨병 증상이 나타났다.
그냥 두면 당뇨병으로 진행하는 당뇨병 전증(prediabetes) 환자도 췌장의 PC1/3 발현 도가 낮아지기 때문이다. 결국 인슐린이 제대로 활성화하지 않는 게 문제의 시작이자 끝이었다.
비만으로 인해 인슐린 활성화에 이상이 생기기도 하지만, 반대로 인슐린 활성화 체계가 고장나 비만이 오기도 한다는 얘기다.
잊지 말아야 할 부분은, PC1/3가 건강한 사람의 체중 조절에도 중요하다는 것이다.
실제로 PC1/3 생성 코드를 가진 유전자가 췌장에서 활성화하면 대체로 체중 증가를 억제하는 쪽으로 작용한다는 걸 연구팀은 확인했다.
PC1/3가 충분히 발현해야 건강에 이로운 체중 관리가 가능하다는 걸 시사한다.
이번 연구 결과의 요체는 인슐린을 만드는 췌장 베타 세포의 고장이 비만을 일으킬 수 있다는 것이다.
이 발견은 비만과 당뇨병 치료제 개발로 이어질 잠재력이 충분하다. 예컨대 성숙하지 못한 인슐린 전구물질의 생성을 약으로 억제하는 방법도 생각할 수 있다고 과학자들은 말한다.
(사진=미국 UTSW(텍사스대 사우스웨스턴 메디컬 센터)
