세포 '식료품 창고'서 어떤 일이?… IBS 연구진, 실시간 관찰

세포내 지질 방울 중성 지질 합성 과정 관측…"비만 등 치료법 초석"

국내 연구진이 우리 몸의 '식료품 창고'인 지질 방울 내 물질대사를 실시간 관찰하는 데 성공했다.

기초과학연구원(IBS)은 분자 분광학 및 동력학 연구단 조민행 단장(고려대 화학과 교수) 연구팀이 살아있는 세포 내 지질 방울에서 중성 지질이 합성되는 과정을 실시간 관찰했다고 29일 밝혔다.

지질 방울은 우리 몸 세포들이 영양분을 축적하는 작은 세포 기관이다.

식료품 창고에 음식을 저장하듯 영양분을 모아뒀다가 필요할 때 지방 형태로 에너지를 공급한다.

최근 지질 방울이 다양한 세포 소기관과의 상호작용을 통해 지질 독성 조절, 세포 통신 등의 다양한 대사활동을 하는 것으로 밝혀지며 역할이 재조명되고 있다.

지질 방울의 크기와 총량이 비만, 비알코올성 지방간 등 질병과 상관관계가 있다는 것이 밝혀지기도 했다.

그동안 지질 방울 기능 연구에서는 형광 현미경을 사용해왔는데, 지질 방울의 주요 내용물인 중성 지질에 효과적인 형광 표지 방법이 없어 중성 지질의 성분과 양을 정확하게 파악하기 어려웠다.

게다가 형광 표지에 사용되는 염료는 광표백 현상으로 살아 있는 세포의 지질 방울 대사를 충분히 긴 시간 동안 연구하기도 힘들었다.

연구단은 지질 방울의 대사를 장시간‧실시간 관측하는 데 처음으로 성공했다.

연구진은 자체 개발한 이중 색상 적외선 광열 현미경을 이용해 지질 방울의 공간 분포 및 중성 지질 합성 과정을 관측했다.

이를 통해 세포가 과량의 지방산에 노출될 때 생기는 지질 독성에 의해 세포 내 중성 지질 합성이 촉진되는 현상을 확인했다.

중성 지질이 합성될 때 나타나는 신호 변화를 바탕으로 개별 지질 방울 속에 존재하는 기존 중성 지질과 새로 합성된 중성 지질 간 상대적 비율을 시간에 따라 분석했다.

박찬종 연구원은 "암, 비만 등 많은 질병이 중성 지질 합성 양상 변화를 수반한다고 알려진 만큼, 다양한 질병 진단을 위한 수단이 될 것으로 기대한다"고 설명했다.

이번 연구 결과는 영국 왕립화학회가 발행하는 국제학술지 '케미컬 사이언스' 이달 호 표지논문으로 실렸다.

/연합뉴스