영국의 한 연구진이 인체의 지방세포가 자체 내부 시계를 갖고 있으며 주요 대사 기능에 영향을 미치는 일주기 리듬을 나타낸다는 점을 발견했다.
영국 서리대학교의 조나단 존스턴 박사를 비롯한 연구팀은 매일의 환경적 변화에서 격리된 사람으로부터 채취한 지방의 일주기 리듬을 분석했다.
일주기 리듬은 신체 내부 시계에 의해 통제되는 약 24시간의 변화를 의미한다. 체내 시계와 환경의 정렬 상태가 어긋날 경우 비만과 건강 문제가 발생할 수 있는 것으로 알려져 있다.
이 특수한 연구에 참가한 7명의 참가자들은 실험실에 들어가기 전에 수면-각성 주기와 식사 시간이 통제됐으며 실험실 내에서는 3일 동안 이 일과가 유지됐다.
이후 참가자들은 37시간 동안 빛, 식사, 수면 주기 측면에서 변화가 이뤄지지 않은 일정한 일과를 경험했다. 지방조직의 생검은 6시간 간격으로 이뤄졌으며 유전자 발현 분석이 시행됐다.
연구팀은 지방 조직 내에서 고유의 일주기 리듬을 나타내는 727개의 유전자를 발견했으며 이 중 상당수가 주요 대사 기능을 수행한다는 점을 알아냈다.
유전자 리듬의 명확한 분리가 확인됐으며 이 중 아침 중에 정점에 달하는 것이 3분의 1, 저녁 중에 정점에 달하는 것이 3분의 2인 것으로 조사됐다.
아침에 정점에 달한 전사물은 유전자 발현 및 핵산 생물작용 조절과 연관이 있으며 저녁에 정점에 달한 전사물은 산화 환원 활성, 유기산 대사와 연관이 있는 것으로 분석됐다.
빛, 식사 같은 외부 요인들과 무관한 이러한 리듬은 지방 세포 내 유전자들이 하루 동안 여러 시간에 걸쳐 대사 과정에 영향을 미칠 수 있는 기능을 완수한다는 것을 증명한다.
지방세포는 체내에서 에너지 저장소 역할을 하며 호르몬 분비를 통해 대사와 식욕을 조절하는 등 중요한 역할을 수행한다.
조나단 존스턴 박사는 “지방 세포로 구성된 조직은 단순히 과도한 에너지를 저장하는 것이 아니라 활동하는 대사 조직이며 자체 리듬으로 가득 차 있다”고 말했다.
이어 “사람의 지방에서 이러한 리듬을 발견할 수 있었던 것은 이번이 처음이다. 이는 하루 동안 어떻게 신진대사가 일어나는지와 왜 주간과 야간에 따라 체내 음식물이 다르게 처리되는지에 대한 더 많은 정보를 제공한다”고 부연했다.
이 연구 자료는 지난달에 국제 학술지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 온라인에 게재됐다.
