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'세로토닌 신호 억제' 당뇨병·지방간 개선 규명
'세로토닌 신호 억제' 당뇨병·지방간 개선 규명
  • 이영재 기자 garden@kma.org
  • 승인 2021.10.08 11:25
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KAIST-분당서울대병원 연구팀, "세로토닌, 지방조직 직접 작용"
새 메커니즘 이용 치료제 개발 단초…대사질환 치료 새 지평 기대
[그림 1] 비만시에 지방세포의 세로토닌 2B 신호전달에 의한 생체 내조직의 변화 모식도.
[그림 1] 비만시에 지방세포의 세로토닌 2B 신호전달에 의한 생체 내조직의 변화 모식도.

지방조직의 세로토닌 신호 억제로 당뇨병 개선·지방간 억제 효과를 거둘 수 있는 것으로 밝혀졌다.

김하일 KAIST 의과학대학원 교수팀과 최성희 서울의대 교수팀(분당서울대병원 내분비대사내과)은 공동연구를 통해 지방조직의 세로토닌 신호 억제로 당뇨병 개선 및 지방간 억제 효과를 규명했다고 8일 밝혔다.

세로토닌은 신경전달물질 중 하나로 감정·수면 조절에 관여한다. 주로 위장관·혈소판·뇌·중추신경계에서 볼 수 있으며 행복을 느끼는 데에 기여한다고 알려져 있다.

공동연구팀은 지방조직의 세로토닌 수용체 2B 신호전달 억제를 통해 지방조직에서 분비되는 지방산을 조절하고 그 결과 혈중 지방산 수치를 낮춰 전신적인 대사 지표와 지방간을 개선하는 기작을 통해 지방간 치료제 연구 분야에 새로운 방향성을 제시하고 기존 대사질환 치료제 연구의 한계를 극복할 가능성을 제시했다.

KAIST 의과학대학원 최원근·최원석 박사(현 화순전남대학교병원 내분비대사내과), 오태정 서울의대 교수(분당서울대병원 내분비대사내과)가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 <임상연구저널>(Journal of Clinical Investigation) 10월 7일자 온라인판에 게재됐다. 논문명은 'Inhibiting serotonin signaling through HTR2B in visceral adipose tissue improve obesity induced insulin resistance'.

세로토닌은 뇌에서의 역할과 달리 말초조직에서는 비만·당뇨 상황에서 다양한 에너지대사를 조절한다. 

특히 간조직의 세로토닌 신호전달은 지방 합성을 촉진하며, 이 신호를 억제했을 때 지방간 형성이 개선되는 것을 확인했다. 

공동연구팀은 세로토닌의 내장지방에서의 역할을 탐색하고, 지방세포에서 세로토닌 2B 수용체의 신호를 억제하면 지방조직 내 염증반응이 감소하고, 지방간 억제 및 전신적 인슐린 감수성 증가 등 전반적인 대사 지표가 개선되는 효과를 밝혔다. 

이는 세로토닌이 중추신경을 통해서가 아니라 직접적으로 지방조직에 작용한다는 것을 새롭게 발견한 것으로, 향후 새로운 당뇨병 및 지방간 치료제 개발의 단초를 제시했다.  

[그림 2] 사람의 내장지방에서 세로토닌 수용체 2B 발현양과 BMI/AST/ALT(간지표)와의 상관관계.
[그림 2] 사람의 내장지방에서 세로토닌 수용체 2B 발현양과 BMI/AST/ALT(간지표)와의 상관관계.

세로토닌 신호 억제를 주요 표적으로 한 지방간 혹은 당뇨병 치료제 개발은 생물학적, 임상적으로 중요한 의미를 가진다. 기존에 개발된 치료제들과 달리 지방조직과 간조직을 동시에 표적으로 하는 세로토닌 신호 억제제는 향후 대사질환 치료제 개발 연구분야에서 괄목할만한 성과를 보일 것으로 기대된다. 

비만이 당뇨병·지방간 등과 같은 만성질환을 유발하는 데 내장지방의 양적 증가와 대사 변화가 중요하다는 것은 학계의 중론이다.  

이 연구는 세로토닌 2B 수용체가 비만과 같은 인슐린 저항성이 유발되는 상황에서 내장지방 특이적으로 발현이 증가한다는 관찰에서 시작됐으며, 사람의 지방조직 및 다양한 마우스 모델을 이용 다학제적 접근으로 임상적 의미를 규명했다.

최원근 박사는 "이번 연구를 통해 세로토닌 수용체를 표적으로 한 약물이 지방간을 포함한 다양한 대사질환 치료에 새로운 지평을 열 것으로 사료된다"고 말했다. 

김하일 교수도 "최근 의과학 연구분야에 있어 기초연구자와 임상의사의 협업의 중요성이 강조되는 가운데 KAIST와 분당서울대병원이 공동연구를 통해 의미있는 결론을 도출했다"고 덧붙였다.

최성희 교수는 "이번 연구결과를 바탕으로 세로토닌 2B 수용체 신호를 효과적으로 억제할 수 있는 치료법 개발을 통해, 지방세포에도 직접적으로 작용할 수 있는 새로운 인슐린 저항성 약물을 개발할 수 있을 것"이라고 전망했다.

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