성균관대 정수명 교수 연구팀, 갈색지방조직 맞춤형 동정맥 대사체 분석법 세계 최초 정립
- 갈색지방조직을 이용한 비만 등 대사 질환 예방 후속연구 활용 가능
- 세계적 학술지 네이처 메타볼리즘 19일 게재

□ 성균관대(총장 유지범) 생명과학과 정수명 교수 연구팀은 매사추세츠 대학교 의과대학 David Guertin 교수 연구팀, 캘리포니아 대학교 어바인 장철순 교수 연구팀과 함께 갈색지방조직 맞춤형 흡수/분비 동정맥 대사체 분석(Brown Adipose Tissue Tailored Arterio-Venous Metabolomics)을 세계 최초로 성공하였다.

□ 갈색지방조직(Brown Adipose Tissue, BAT)은 백색지방조직(White Adipose Tissue, WAT)과 달리 에너지를 열의 형태로 태워 소모할 수 있는 에너지 소비 기관이며, 동면하는 포유류 혹은 아기 몸에 주로 존재하는 체온 유지에 필요한 발열기관으로만 제한적으로 이해되어 왔다. 하지만 최근 이러한 갈색지방조직이 최근 성인의 체내에서 발견되면서 그 생물학적 중요성이 크게 대두되고 있다.

□ 특히 최근 연구를 통해 성인이 보유하는 갈색지방조직이 대사적으로 활성 시 상당한 양의 혈중 영양소들을 흡수 및 소모하고 이를 일부 이용하여 다양한 대사 물질을 제작하여 분비할 수 있는 능력이 있다고 보고된 바 있다. 이러한 갈색지방조직의 높은 에너지 대사 능력이 에너지 대사 불균형으로 발생하는 대사성 질환(비만, 당뇨병, 심혈관계 질환)의 예방 및 치료에 사용될 수 있다는 아이디어가 제기되고 있다.

□ 하지만 기술적 한계로 인해 현재까지 갈색지방조직이 어떠한 혈중 대사 물질들을 사용하고 분비하며 생체 에너지 대사 조절에 기여하는지 In vivo 시스템 수준에서 분석된 바는 없다.

□ 이에 정수명 교수 연구팀은 최신 연구 기법을 적용하여 ‘갈색지방조직 유래 동정맥 혈액 샘플링을 통한 대사체 분석법’을 세계 최초로 정립하고, 이를 기반으로 갈색지방조직이 활성 시 흡수/분비하는 대규모 대사체 리스트를 작성하였다. 이를 통해, 갈색지방조직이 집중적으로 사용하는 에너지 대사 연료 물질들을 규명하고 그 대사적 기여도를 체계적으로 정량화하였다. 또한 체내 생리를 조절할 수 있는 아디포카인 후보 대사 물질들을 대거 발굴하고 우리 몸의 또다른 대사 장기인 근육과는 어떻게 같고 다르게 작동하는지 대사적 관점에서 분석하였다.

□ 본 연구는 그동안 갈색지방조직 생물학 분야에서 긴요하게 필요로 해온, 시스템 수준에서의 갈색지방조직이 사용/생성 및 분비하는 대사 물질들과 관련한 빅데이터를 제공한다는 점에서 높은 학술적 의의가 있다.

□ 정수명 교수는 “갈색지방조직을 이용한 생체 에너지 대사 조절 및 대사 질환 예방 및 치료 관련 중개 연구에 양질의 정보를 제공하는 로드맵으로 폭넓게 활용될 것으로 기대된다.”고 말했다.

□ 연구팀의 이번 연구 결과는 세계적 학술지인 네이처 메타볼리즘(Nature Metabolism)에 6월 19일(월) 게재되었다. 본 연구는 성균관대학교 기초과학연구소의 교육부 자율운영 중점연구소 지원사업(NRF-2019R1A6A1A10073079)등의 지원을 받아 수행되었다.

※ 논문명: Quantitative analysis of metabolic fluxes in brown fat and skeletal muscle during thermogenesis 
※ DOI: https://www.nature.com/articles/s42255-023-00825-8

6월 23일 금요일자 보도자료 - 첨부파일 참조