근력운동을 해도 체중계 숫자가 그대로라면 운동 효과가 없는 것일까.
몸무게가 변하기 전에도 지방조직에서는 변화가 시작될 수 있다는 동물실험 결과가 나왔다. 비만 생쥐에게 일주일간 근력운동을 시키자 체중은 줄지 않았지만, 장 주변 지방량이 감소하고 지방세포가 작아졌다.
브라질 캄피나스주립대(UNICAMP) 레안드루 모우라 교수 연구팀은 근력운동 초기 단계에서 지방조직에 나타나는 변화를 분석해 이러한 결과를 얻었다. 상파울루주 연구지원재단(FAPESP)의 지원을 받은 이번 연구는 《생명과학(Life Sciences)》에 발표됐다.
연구진은 수컷 생쥐를 일반 사료를 먹는 집단과 고지방 사료를 먹는 집단으로 나눴다. 고지방 사료로 비만을 유도한 생쥐는 다시 운동하는 집단과 운동하지 않는 집단으로 구분했다. 두 비만 집단에는 실험 기간 내내 같은 고지방 사료를 제공해 식단 차이가 결과에 영향을 미치지 않도록 했다.
근력운동 집단은 꼬리에 무게추를 달고 높이 70㎝의 계단을 올랐다. 생쥐마다 계단을 오르며 감당할 수 있는 최대 무게를 측정한 뒤, 그 능력의 70%에 해당하는 강도로 운동하게 했다. 한 차례 운동은 계단 오르기 20회로 구성했고, 매번 계단을 오른 뒤 60~90초 동안 쉬게 했다. 운동은 7일간 총 7차례 진행했다.
분석 대상은 장을 둘러싼 내장지방인 장간막 지방조직이었다. 연구진이 운동 기간을 짧게 정한 이유는 체중 감소가 시작되기 전에 운동 자체가 지방조직에 미치는 영향을 살펴보기 위해서였다. 체중이 줄면 그에 따른 생리적 변화도 나타나 운동의 직접적인 효과를 구분하기 어려워질 수 있다.
실험 결과, 근력운동을 한 비만 생쥐는 전체 체중에 변화가 없었지만 운동하지 않은 비만 생쥐보다 장간막 지방조직이 적고 지방세포도 작았다. 비만 상태에서 지나치게 커진 지방세포는 만성적인 스트레스를 받고 염증 물질을 분비할 수 있다. 연구진은 지방세포 크기가 줄어든 결과를 지방조직의 대사 상태가 개선되는 징후로 해석했다.
세포 내부에서는 저장된 지방을 분해하는 데 관여하는 단백질의 작용도 달라졌다. 연구진은 지방 저장을 조절하는 PLIN1과 지방 분해에 관여하는 ABHD5, ATGL 등을 분석했다. ABHD5는 ATGL과 결합해 세포에 저장된 중성지방의 분해를 돕는다. 운동하지 않은 비만 생쥐에서는 ABHD5 수준이 낮았지만, 근력운동을 한 생쥐에서는 ABHD5와 ATGL의 상호작용이 증가했다. 지방 분해와 관련된 다른 지표들도 활성화됐다.
지방 분자 생성에 관여하는 Scd1 유전자의 발현은 낮아졌다. 연구진은 이 결과가 음식으로 섭취한 열량을 지방으로 저장하려는 경향이 줄어들 가능성을 보여준다고 설명했다.
모우라 교수는 “근력운동을 시작한 지 7일 만에, 아직 체중이 줄지 않았는데도 지방 축적을 촉진하는 분자 경로의 활동은 줄고 지방 분해를 자극하는 경로의 활동은 늘었다”고 말했다.
이번 연구는 근력운동의 일부 대사 효과가 눈에 보이는 체중 감소보다 먼저 나타날 수 있음을 시사한다. 모우라 교수는 근력운동이 근육을 키우는 데만 도움이 된다는 인식에도 의문을 제기했다. 그는 유산소운동과 근력운동이 공통된 경로와 서로 다른 경로에 작용한다며, 체중 감량을 위해 두 운동을 병행하는 방법을 권했다.
연구진은 운동 기간을 늘려 체중 감소가 시작된 뒤 이러한 변화가 어떻게 이어지는지 확인하고, 심장 주변을 포함한 다른 부위의 지방조직에 미치는 영향도 조사할 계획이다.
