우리 학교 의과학 대학원 김하일 교수 연구팀이 분당서울대병원 내분비대사내과 최성희 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 지방조직의 세로토닌 신호 억제로 당뇨병 개선 및 지방간 억제 효과를 규명했다고 지난달 8일 밝혔다. 

세로토닌과 지방간, 인슐린 저항성 증가의 관계

    현재 연구팀은 세로토닌이 간, 췌장, 근육, 지방조직 등의 말초조직에서 어떤 역할을 하는지 알아내는 연구를 하고 있다. 이번 연구를 통해서 체내 지방이 증가할 때 내장지방에서 염증이 생기고 인슐린 저항성이 증가하는 과정에서 세로토닌이 어떤 역할을 하는지 알아내고자 하였다. 연구팀은 이번 연구에서 고지방 식이를 섭취하여 내장지방조직에 과도하게 중성지방(Triacylglycerol)이 축적되면 세로토닌 수용체 HtrR2b가 활성화되어 중성지방이 지방산으로 분해된다는 사실을 규명하였다. 이렇게 내장지방에서 생산된 지방산은 근육, 간 등의 조직으로 흘러 들어가 인슐린 저항성 등의 만성 대사질환을 유발하게 된다. 

    이때 간에서는 지방산이 중성지방의 형태로 바뀌어 축적되어 지방간을 일으키는데, 지방간은 간염으로 이어질 수 있으며, 심해지면 간경화, 간암으로 진행된다.

지방간과 당뇨병 개선에 있어서 세로토닌 신호 억제가 효과가 있다는 점을 어떻게 발견하였는지

    마우스를 이용한 실험에서 내장지방 특이적으로 세로토닌 수용체인 Htr2b를 제거하였다. 그 결과 내장지방 외에도 간, 근육에서 인슐린 저항성이 낮아지고 각종 지방산 농도가 낮아지는 현상이 뚜렷이 관찰되었다. 이는 세로토닌 수용체 Htr2b를 제거한 마우스(Htr2b FKO 마우스)에서 혈당조절의 개선을 확인할 수 있다. 

    비만인 사람의 지방조직의 경우 세로토닌 수용체 HTR2b의 발현량이 높다. 앞서 말했듯이 세로토닌2b의 활성은 내장지방 외에도 간, 근육 등을 포함하여 지방의 축적과 분해에 있어 전신적인 영향을 끼친다. 이 수용체의 활성을 억제하는 약물은 당뇨병과 지방간 같은 대사질환의 극복에 좋은 효과를 보일 것으로 기대된다. 

다른 치료법과의 차이점은?

    당뇨병은 지방의 축적과 분해라는 근본적인 대사 메커니즘에 이상이 생긴 병이다. 그리고 세계보건기구(WHO)에 따르면, 성인 남성 기준으로 1/3 정도의 인구가 지방간을 가지고 있다고 한다.

    현재 인슐린저항성을 개선하는 당뇨병 치료제의 경우 로시글리타존계열 약물이 유일하다. 이 약물은 인슐린 저항성을 감소시키는데 효과가 있지만, 살이 찌는 부작용이 있다. 김하일 교수는 세로토닌 신호 억제약물은 이 로시글리타존는 기전이 다르며, 많은 사람이 앓고 있는 당뇨병과 지방간 치료에 있어 새로운 돌파구를 만드는 데에 의의가 있다고 밝혔다. 

    김 교수는 “새로운 무언가를 알아낸다는 점에서 연구는 힘들기보다는 재미있는 활동이다”라고 밝혔다. 끝으로 학생 시절에 이것저것 시도하고 도전해보며 스스로 하고 싶은 일이 무엇인지 알아내야 하며 공부에 마음을 먹었으면 그에 몰입하는 것이 중요함을 강조하였다. 
 

세로토닌*
신경전달물질 중 하나로 감정, 수면 등의 조절에 관여를 한다. 주로 위장관, 혈소판, 뇌, 중추신경계에서 볼 수 있으며 행복을 느끼는 데에 기여한다고 여겨진다.