서울아산병원 내분비내과 김민선 교수팀 생쥐실험 통해 밝혀
서울아산병원은 31일 내분비내과 김민선 교수팀이 운동이 주는 적당한 스트레스가 뇌세포에 긍정적으로 작용해 비만을 억제한다는 사실을 동물실험으로 밝혔다고 전했다.
김민선 교수팀은 생쥐실험을 통해 운동이 식욕조절에 중요한 뇌신경세포에 약한 스트레스를 전달, 미토콘드리아를 활성화해 체내 에너지 소모를 증가시킨다는 것을 확인했다.
김민선 교수팀은 생쥐실험을 통해 체중조절에 가장 중요한 신경세포 중 하나인 프로오피오멜라노코르틴(POMC) 신경세포에 강도가 다른 스트레스를 가한 뒤 생체 반응을 관찰했다.
강한 스트레스를 가하자 신경세포가 죽으면서 생쥐에게 심한 비만증이 나타났다. 반면 약한 스트레스를 가할 때는 뇌신경세포를 활성화하는 유익한 화학물질 베타-엔돌핀(β-endorphine)이 다량 생성돼 교감 신경계가 활성화됐다. 이후 지방조직에서 열이 발생해 에너지가 소모되면서 비만증에 거의 걸리지 않는 모습이 확인됐다.
이를 바탕으로 김민선 교수팀은 운동으로 발생하는 스트레스가 호르메시스 반응을 일으키는지 알아보고자 생쥐에게 2주 간 트레드밀에서 달리는 운동을 시켰다.
그 결과 운동을 할 때 근육세포에서 분비되는 인터류킨-6 호르몬이 뇌로 이동해 식욕을 억제하는 POMC 신경세포에 약한 스트레스를 전달하는 것이 관찰됐다. 이로 인해 POMC 신경세포에서 베타-엔돌핀 생산이 촉진됨에 따라 교감신경이 흥분되면서 지방조직의 에너지 소모가 증가하는 사실을 최종적으로 확인했다.
연구팀은 이를 ‘호르메시스’ 반응이라고 봤다. 호르메시스란 가벼운 스트레스나 독성이 인체에 좋은 영향을 미치는 것을 말한다.
연구 책임자 김민선 교수는 “이번 연구는 규칙적인 운동이 뇌 신경세포 속 미토콘드리아에 호르메시스 반응을 유발해 비만을 억제한다는 사실을 과학적으로 증명했다는 데 큰 의미가 있다”며 “최근 비만 인구가 급증하고 있는데 식이요법과 더불어 중증도의 운동을 꾸준히 해 비만과 각종 대사질환을 예방하는게 중요하다는 것"이라고 설명했다.
한편 이번 연구는 충남대 의과대학 송민호 교수팀과 미국 사우스캐롤라이나대 이장한 교수팀이 공동으로 수행했으며 과학기술정보통신부가 지원하는 한국연구재단 중견과제 연구비를 받아 진행됐다. 연구결과는 셀(Cell)의 자매지 ‘셀 메타볼리즘(Cell Metabolism, 피인용지수 20.565)’ 최근호에 게재됐다.
