연구팀은 산화제 증폭 루프와 관련된 실험에서 인지력 저하와 신경 퇴화에 대한 지방 세포의 중추적 역할을 새롭게 밝혀냈다. 이어지는 연구는 이러한 발견이 인간에게 확인될 수 있는지 결정하는 데 도움이 될 것으로 보인다. 이를 통해 신경퇴행성 장애에서 새롭고 성공적인 치료 대상을 제시할 수 있다.
이 연구에 의하면 세포에 아미노산과 이온을 이동시키는 막수송단백질(Na,K-ATPase) 산화제 증폭 루프의 활성화는 해마 뿐만 아니라 지방 세포에서 중요한 단백질 표지의 발현에 영향을 미쳐 뇌 기능을 악화시키고 신경 퇴화를 초래할 수 있다. Na.K-ATPase에 대항하기 위해 지방세포를 타겟으로 삼으면 이같은 결과를 개선할 수 있다.
마셜대 의대 조셉 샤피로 학장은 “우리는 Na.K-ATPase 신호전달이 기억과 인지 기능에 중요한 해마, 특히 해마의 특정 부위에 변화를 유도하는 데 중심적인 역할을 한다는 것을 증명하는 것을 목표로 했다”고 말했다.
연구팀은 지방세포에서 펩타이드(NaKtide)를 분비하는 유전자 변형 쥐 모델을 사용해 NaKtide가 Na.K-ATPase의 신호 기능을 억제한다는 것을 발견했다. 지방세포에 특화된 NaKtide 발현은 지방세포의 변화된 표현형을 개선하고 기억과 인지와 관련된 뇌의 부분인 해마의 기능을 향상시켰다.
서양식 식단으로 산화 스트레스를 유도하면 지방세포에 국한된 염증성 사이토카인의 생산은 물론 해마에서 기억과 인지의 단백질 표지의 변화를 증가시켰다. 제1저자 코말 소디 교수는 “서양식 식단은 전신 염증을 일으키고 행동과 뇌 생화학적 변화에 영향을 미치는 Na,K-ATPase 신호를 통해 산화적 스트레스와 지방세포 변화를 유도한다”고 말했다. 그는 “쥐 모델에서 지방세포에 특화된 NaKtide 발현이 이러한 변화를 개선시키고 신경퇴행성 표현형을 개선한다는 것을 보여주었다”고 덧붙였다.
연구는 《iScience》에 발표됐다. 원제는 ‘Role of Adipocyte Na,K-ATPase Oxidant Amplification Loop in Cognitive Decline and Neurodegeneration’.
