의학 뉴스 플랫폼 메디컬익스프레스는 스페인 국립심혈관연구소(CNIC) 연구팀이 지방세포(아디포사이트, adipocyte)가 에너지 과잉 상태에서 안전하게 확장하며 체내 손상을 방지하는 핵심 메커니즘을 규명한 소식을 보도했다. 연구팀은 지방세포가 기계적 스트레스를 견디며 과도한 지방 축적에도 안정성을 유지하는 과정에서 충격 완화와 신호 전달 기능을 담당하는 ‘카베올라(caveolae)’라는 세포막 구조의 역할을 분석했다. 이후 지방세포가 지방을 축적하며 팽창할 때 카베올라가 평탄해지면서 세포막의 여분을 제공해 세포 파괴를 방지한다는 사실을 확인했다. 반대로 지방 축적량이 감소하면, 카베올라가 재구성되어 세포 안정성이 회복된다.

연구팀은 카베올라의 핵심 단백질인 ‘카베올린-1(Cav-1)’의 기능도 주목했다. 카베올라가 기계적 긴장 변화에 적응하려면 Cav-1 단백질이 특정 아미노산에 인산화(phosphorylation) 과정을 거쳐야 한다. 이를 입증하기 위해 연구팀은 인산화가 불가능한 변형 Cav-1 단백질을 발현하는 유전자 변형 생쥐를 개발했다. 이 생쥐의 지방세포는 기계적 긴장에 적절히 반응하지 못해 지방 저장 능력이 저하되고 세포 구조가 불안정해졌다. 결과적으로 이는 지방 저장 장애(리포디스트로피)와 대사 건강 악화로 이어졌다.

연구팀은 "이번 연구는 지방조직이 에너지 과잉으로 인한 기계적 스트레스에 어떻게 대처하는지 이해하는 데 중요한 단서를 제공한다"라며, "비만과 대사질환 치료를 위한 새로운 접근법을 제시할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 연구팀은 이번 연구 결과를 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 게재했다.