취리히연방공대의 페르디난드 폰 메이엔 교수(건강과학기술)가 이끄는 연구진은 비만 수술 후 체중 감량 전후의 비만 환자의 지방 조직을 검사한 후 생물학적 기억을 확인했다. 그리고 이 지방 조직을 비만인 적이 없는 건강한 사람의 지방과 비교했다.
분석 결과, 지방 세포가 비만의 영향을 받아 음식에 반응하는 방식이 수년 동안 잠재적으로 변화하는 것으로 나타났다. 이들 비만세포는 영양분을 더 빨리 흡수하여 다른 세포보다 더 빨리 성장한다는 실험결과도 나왔다.
폰 메이엔 교수는 “초기 체중 감량 후 체중 유지가 어려운 이유 중 하나는 지방 세포가 이전의 비만 상태를 기억하고 이 상태로 돌아가는 것을 목표로 하기 때문”이라고 밝혔다. 그는 “이 기억은 세포가 당분이나 지방산에 더 빨리, 건강에 해로운 방식으로 반응하도록 준비시키는 것과 같은 효과를 낳는다”고 설명했다.
생쥐세포를 대상으로 한 추가 연구에서는 생물학적 기억이 DNA 또는 DNA가 감싸는 단백질의 화학적 변형으로 이어진다는 사실이 밝혀졌다. 이러한 후성유전학적 변화는 유전자 활동과 신진대사를 변화시킨다.
연구진은 이전에 비만했던 생쥐가 고지방 식단을 먹었을 때 다른 생쥐보다 체중이 더 빨리 증가했다며, 이는 신진대사의 변화로 인해 체중이 더 쉽게 증가했음을 시사한다고 설명했다. 지방 세포의 비만 기억에만 책임이 있는 것은 아니다. 과학자들은 동물이 섭취하는 음식의 양과 에너지의 양에 영향을 미치는 유사한 기억이 뇌세포에도 존재한다고 의심한다.
논문의 주저자인 취리히연방공대의 로라 힌테 연구원은 “진화론적 관점에서 보면 이는 일리가 있다”고 말했다. 역사적으로 봤을 때 인간을 포함 대다수 동물은 식량 부족에 시달려 왔기 때문에 체중을 줄이는 대신 체중을 방어하는 데 적응해 왔기 때문이다.
영국 성인의 거의 3분의 2가 과체중이거나 비만이며 전 세계적으로 10억 명이 넘는 사람이 같은 상태에 있다. 비만과 과체중 문제 해결을 위해 영국 국민보건서비스(NHS)는 연간 69억 파운드(약 12조1600억 원)의 비용을 지출하고 있으며 예방 가능한 암의 원인 중 두 번째로 큰 비중을 차지하고 있다.
연구진의 일원인 스페인 말라가 생물의학연구소(IBIMA)의 다니엘 카스텔라노-카스티요 연구원(내분비학 및 영양학)은 “사회적 차원에서 이것은 비만으로 고생하는 개인에게 약간의 위안을 줄 수 있다”고 했다. 체중 감량을 위한 고군분투가 “변화에 적극적으로 저항하는” 세포 기억에 의해 무산되는 경우가 많기 때문이다.
이 연구는 비만에 대한 세포 기억도 시간이 지나면 사라질 수 있지만 더 나은 체중 관리 프로그램을 위한 길을 열어줄 수 있다. 힌테 연구원은 “감량된 체중을 오랫동안 유지하면 기억이 지워질 수 있다”고 지적했다.
논문을 검토한 독일 뤼베크대의 헨리에트 키르히너 교수는 “세포의 기억력이 다이어트 후 요요 현상에서 중요한 역할을 한다는 것을 설득력 있게 보여준 연구 결과”라고 평가했다. 그는 “연구진은 비만이 오래 지속될수록 기억을 지우기가 더 어려워진다는 사실을 명쾌히 보여 줬다”고 했다.
다이어트를 통해 체중을 감량하거나 위고비와 같은 체중 감량 주사를 맞은 후 체중을 감량한 사람들은 일반적으로 다이어트를 중단하면 체중이 다시 증가한다. 영국의 비만전문가인 스완지대의 데이비드 벤튼 명예교수는 비만에 영향을 미치는 요인이 100가지가 넘는다며 “대부분의 다이어트는 실패한다가 정설”이라고 지적했다. 그는 “다이어트가 실패하는 이유는 감량한 체중을 다시 회복하지 않으려면 식단을 영구적으로 바꿔야 하기 때문”이라며 “대부분 다이어트가 끝나면 처음에 문제를 일으켰던 생활 방식으로 돌아가고 그 결과가 요요 현상”이라고 설명했다.
해당 논문은 다음 링크(https://www.nature.com/articles/s41586-024-08165-7)에서 확인할 수 있다.