수십 년 동안 과학자들은 호르몬 민감성 리파아제(HSL)를 완전히 이해했다고 생각했습니다. 신체의 비상 연료 스위치로 알려진 HSL은 지방 세포 내 지방 방울에 붙어 에너지가 부족할 때 중성지방을 분해하는 것으로 여겨졌습니다. 그러나 툴루즈 대학 심혈관 및 대사 질환 연구소(I2MC)의 연구자들은 HSL이 같은 세포의 핵 깊숙한 곳에서 이중으로 활동하며 유전자 활동을 조절하고 건강한 지방 조직을 유지하는 데 도움을 준다는 사실을 발견했습니다. Cell Metabolism에 발표된 이 연구 결과는 비만 연구의 오랜 수수께끼를 풀고 당뇨병, 심장병 및 기타 대사 장애를 이해하는 새로운 방향을 제시합니다.

지방 세포(adipocytes)는 종종 과잉 칼로리를 위한 수동적 저장 용기로 무시됩니다. 실제로 이들은 신체 전체 에너지 시스템을 조절하는 데 도움을 주는 매우 활동적인 세포입니다. 지방 세포 내부에서 지방은 지질 방울에 저장되며, 신체가 연료를 필요로 할 때 아드레날린과 같은 호르몬이 HSL을 활성화하여 중성지방을 지방산으로 분해합니다. 과학자들은 오랫동안 HSL을 제거하면 지방 분해가 방지되어 비만이 될 것이라고 가정했습니다. 그러나 HSL 유전자 돌연변이가 있는 생쥐와 인간에 대한 연구는 반대 결과를 보여주었습니다. 즉, 그들은 신체가 건강한 지방 조직을 잃는 드문 상태인 지방이영양증을 발병했습니다. 이 모순은 수년 동안 연구자들을 당혹스럽게 했습니다.

비만과 지방이영양증은 반대처럼 보이지만, 인슐린 저항성, 제2형 당뇨병, 지방간 질환, 염증 및 심혈관 문제 등 많은 동일한 건강 합병증을 유발합니다. 이러한 중복은 건강한 지방 조직이 단순히 얼마나 많은 지방을 가지고 있는지가 아니라 지방 세포가 얼마나 잘 기능하는지에 달려 있음을 시사했습니다. Dominique Langin이 이끄는 툴루즈 팀은 HSL을 잃으면 왜 지방 조직이 축적되지 않고 분해되는지 이해하고자 했습니다. 그들이 발견한 것은 지방 대사에 대한 과학적 그림을 바꾸었습니다.

연구팀은 예상치 못한 장소인 핵에서 HSL을 발견했습니다. 핵은 DNA가 저장되고 유전자가 조절되는 세포의 제어 센터입니다. "지방 세포의 핵에서 HSL은 많은 다른 단백질과 결합하여 최적의 지방 조직 양을 유지하고 지방 세포를 '건강하게' 유지하는 프로그램에 참여할 수 있습니다,"라고 공동 저자 Jérémy Dufau는 설명했습니다. 핵 HSL은 미토콘드리아 활동과 세포외 기질을 조절하는 데 도움을 주는 것으로 보이며, 이 두 가지 모두 오작동할 때 비만, 염증 및 대사 질환과 관련이 있습니다.

HSL은 위치에 따라 다르게 행동합니다. 지질 방울에서는 단식이나 운동 중에 저장된 지방을 방출하는 효소로 작용합니다. 핵에서는 건강한 지방 조직을 유지하는 조절자처럼 작용합니다. 핵 HSL의 양은 대사 상태에 따라 변합니다. 단식 중에는 아드레날린이 HSL을 핵 밖으로 밀어내 지방 저장소를 동원하는 반면, 고지방 식이를 먹인 비만 생쥐는 핵 HSL 수치가 증가했습니다. 단백질의 이동은 TGF-β 및 SMAD3를 포함한 신호 전달 경로에 의해 제어되는 것으로 보이며, 이 분자들은 이미 염증과 대사 질환에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 증거는 또한 핵 HSL이 유전자 발현과 RNA 처리에 관여하는 단백질과 상호 작용하여 유전자 수준에서 지방 세포 기능에 직접 영향을 미친다는 것을 시사합니다.

이 발견은 왜 완전한 HSL 결핍이 비만 대신 지방이영양증을 유발하는지 설명합니다. 핵에 HSL이 없으면 지방 세포는 건강을 유지하는 능력을 잃습니다. "HSL은 1960년대부터 지방 동원 효소로 알려져 왔습니다. 그러나 우리는 이제 그것이 지방 세포의 핵에서도 필수적인 역할을 하여 건강한 지방 조직을 유지하는 데 도움을 준다는 것을 알고 있습니다,"라고 Langin은 말했습니다. 이 발견은 많은 현재 치료법이 건강한 지방 조직 기능을 보존하지 않고 지방량을 줄이는 데 초점을 맞추고 있기 때문에, 일부 비만 치료법이 성공하고 다른 치료법이 실패하는 이유를 연구자들이 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.

비만율이 전 세계적으로 계속 증가함에 따라 - 현재 수십억 명이 과체중 또는 비만이며 당뇨병, 심장병, 뇌졸중, 수면 무호흡증 및 일부 암의 위험이 증가하고 있습니다 - 연구자들은 희망을 가지고 있습니다.