세포 소기관인 미토콘드리아가 생산하는 항상성 유지 펩타이드 ‘SHLP2’(Small humanin-like peptide 2)가 대사질환 치료에 효과적인 것으로 확인됐다. 

김기우 연세대 치대 구강생물학교실 교수, 김슬기 학생 연구팀은 미토콘드리아 유래 펩타이드가 식욕을 억제하고 혈당을 낮추는 항비만, 항당뇨 효과가 있다고 13일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications, IF=16.6) 최신호에 게재됐다.

서구화된 식습관과 고령화로 인해 증가하는 비만, 당뇨병 등 대사질환에 쓰이는 기존 치료제는 어지러움, 복통, 구토 등 부작용이 있을 뿐만 아니라 질환을 근본적으로 개선하는 데 한계가 있다.

이에 연구팀은 현재 상용화된 대사질환 치료제의 부작용을 줄이고 안전성을 높인 치료제 개발을 위해 미토콘드리아에 주목했다. 세포 소기관인 미토콘드리아는 체내 에너지 생산을 담당하며, 체내 세포의 항상성 유지에 관여하는 펩타이드를 자체적으로 생성해내기 때문이다.

미토콘드리아가 생성한 펩타이드를 분석한 연구팀은 대사질환 조절에 탁월한 기능을 보이는 SHLP2를 찾아냈다.

연구팀이 대사질환을 앓던 마우스의 복부에 SHLP2를 주입한 결과 혈당이 정상 수치로 돌아오면서 항비만 효과가 나타났다. 또 주입한 SHLP2가 뇌로 이동하는 것을 확인한 연구팀은 뇌에 SHLP2를 직접 넣은 마우스에서 인슐린 민감성이 높아지며 체중이 줄고, 혈당이 낮아지는 것을 확인했다. 이러한 효과는 대사질환을 유발하는 고지방 식단을 섭취한 마우스에서도 동일하게 나타났다. 

이에 더해 연구팀은 SHLP2가 뇌 부위 중 시상하부를 활성화하는 것을 알아냈다. SHLP2는 시상하부에서 케모카인 수용체(Chemokine Receptor)와 결합해 혈당을 일정 수준으로 유지하며 항비만, 항당뇨 효과를 높이는 것을 처음으로 규명했다.

케모카인은 혈액, 조직세포 등 다양한 세포에서 분비되며 수용체에 작용해 염증의 촉진 또는 억제, 면역조절, 바이러스 침투 억제 또는 침투 촉진, 조혈작용 조절, 혈관신생 조절, 림프조직 발달, 상처 치유, 암의 전이 또는 억제 등 다양한 역할을 한다.

김기우 교수는 “비만, 당뇨병과 같은 대사질환의 유병률이 증가하지만, 현재 미국 식품의약국(FDA)이 승인한 치료제들은 질환을 완전히 해소하기에는 한계가 있다”며 “SHLP2의 항비만, 항당뇨 효과를 밝힌 이번 연구 결과가 대사질환 치료제 개발에 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.