비만은 세계보건기구가 선정한 21세기 주요 질병 중 하나로 당뇨병, 고지혈증, 심혈관질환 등을 포함하는 다양한 대사성질환의 주요 원인이다. 특히 비만 동물의 여러 조직에서 세포노화현상 (Cellular senescence)이 관찰되고 있으며, 노화세포의 축적은 건강에 이상을 유발하는 원인으로 여겨진다.
서울대학교 자연과학대학 생명과학부 김재범 교수 연구진은 비만 시 내장지방에서 지방세포 노화현상이 매우 빠르게 유도됨을 발견하였고, 노화지방세포의 축적은 지방조직 염증반응 및 인슐린 저항성을 일으킴으로써 대사성질환으로 이어질 수 있음을 밝혔다.
본 연구진은 지방세포 노화의 매개자로 SREBP1c-PARP1축을 규명하였다. 비만으로 인한 지방세포 내 DNA손상 축적은 세포노화의 원인으로 작용하며, 이 과정에서 SREBP1c 단백질은 PARP1 단백질과 결합하여 손상된 DNA를 복구함으로써 세포노화를 조절한다. 이와 달리, 지방세포에서 SREBP1c 저하는 DNA손상 축적을 증폭시켜, 세포노화를 가속화시킨다.
본 연구는 비만 시 지방세포가 빠르게 노화되는 원인을 밝혔으며, 노화지방세포에 의해 유도되는 대사성질환 발병과정을 제시하였다. 또한, 본 연구에서 발견한 SREBP1c-PARP1축을 통한 지방세포 노화조절기전은 비만 연관 대사성질환 치료법 개발의 새로운 표적이 될 것으로 예상한다.
이번 연구성과는 생물학 및 에너지대사 분야의 최고 국제 학술지인 ‘Cell Metabolism’ 온라인 판에 최초 공개되었으며, 2022년 5월호에 게재될 예정이다. 본 연구는 과학기술정보통신부의 리더연구자지원사업의 지원을 받아 수행되었다.
※ 논문명: SREBP1c-PARP1 axis tunes anti-senescence activity of adipocytes and ameliorates metabolic imbalance in obesity
※ 주저자: 김재범(공동 교신저자, 서울대), 이궁(제1저자, 서울대)
- ○본 연구 결과는 1) 비만 시 내장지방세포가 노화됨을 밝히고, 노화지방세포가 염증을 포함한 대사성질환의 발병으로 이어질 수 있음을 발견하였다는 것 2) 지방세포 노화현상을 조절하는 기전을 규명하여 대사성질환 치료의 새로운 타겟으로 제시했다는 것에 의의가 있다.