서울아산병원 김민선 교수팀, 운동이 비만을 억제하는 이유 규명 운동이 뇌세포에 적절한 스트레스 주면서 에너지 소모 활성
규칙적인 운동이 비만을 예방하는 생체 작동 원리를 국내 연구진이 규명했다. 서울아산병원 내분비내과 김민선 교수팀은 지속적인 운동이 식욕을 조절하는 뇌 신경세포에 약한 스트레스를 전달하면서 체내 에너지 소모를 늘려 비만을 억제한다는 사실을 동물실험으로 확인했다고 31일 밝혔다.
운동이 주는 적당한 스트레스가 식욕을 조절하는 뇌 신경세포에 작용하고, 이 스트레스로 인해 신경세포 속 미토콘드리아(세포 내 에너지 생산 장소)가 활성화되면서 체내 에너지 소모가 증가해 결과적으로 비만을 억제한다는 것이다.
연구팀은 생쥐를 대상으로 체중 조절에 가장 중요한 신경세포 중 하나인 프로오피오멜라노코르틴(POMC) 신경세포에 강도가 다른 스트레스를 가한 뒤 생체 반응을 관찰했다. 강한 스트레스를 가하자 신경세포가 죽으면서 생쥐에게서 심한 비만이 나타났다.
반면 약한 스트레스를 가하자 뇌 신경세포를 활성화하는 화학물질인 베타-엔도르핀(β-endorphine)이 다량 생성돼 교감 신경계가 활성화되고 이후 지방조직 내 열이 발생해 에너지가 소모됐다.
약한 스트레스를 가한 생쥐에게서는 비만이 거의 관찰되지 않았다. 이후 연구팀은 운동으로 발생하는 스트레스가 생체 기능에 유익한 효과를 주는지 알아보고자 생쥐에게 2주간 트레드밀에서 달리는 운동을 시켰다.
그 결과 운동을 할 때 근육세포에서 분비되는 인터류킨-6 호르몬은 식욕을 억제하는 POMC 신경세포에 약한 스트레스를 전달하는 것으로 확인됐다.
이 과정에서 교감신경이 흥분돼 지방조직의 에너지 소모가 증가하는 사실도 확인할 수 있었다. 연구팀은 이에 대해 가벼운 스트레스나 독성이 거의 없는 소량의 독은 오히려 건강에 이로운 현상을 칭하는 '호르메시스' 반응으로 볼 수 있다고 분석했다.
김 교수는 "이번 연구는 규칙적인 운동이 뇌 신경세포 속 미토콘드리아의 호르메시스 반응을 유발해 비만을 억제한다는 사실을 과학적으로 증명한 것"이라며 "비만과 각종 대사질환을 예방하기 위해서는 식이요법과 함께 중등도 강도의 운동을 꾸준히 하는 게 중요하다"고 말했다.
연구 결과는 셀(Cell)의 자매지 '셀 메타볼리즘'(Cell Metabolism) 최근호에 게재됐다.