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- 고칼로리 또는 고지방 식이는 복부 지방의 잠재적인 병원성 면역 과정에서 중요한 역할
- 핵심 역할은 소위 형질세포양 수지상 세포(plasmacytoid dentric cell; pDC)다.
- 이 세포의 형성은 주로 골수로 제한되며, 골수에서 혈액과 림프계로 이동하며 신체 순찰
- 이러한 방어 세포는 복부 지방으로도 이동할 수 있다.
- "pDC가 지방으로 들어가는 것을 방지하면 결과적으로 발생하는 2차 질병도 예방

기름진 음식은 면역 세포를 활성화
고지방 식품은 복부 지방에 있는 면역 세포의 염증 촉진 활성을 증가 시킨다.

연구에 따르면 고지방 음식을 몇 주만 먹어도 건강에 해로운 복부 지방의 면역 과정을 유발할 수 있다. 고칼로리 식단은 특수 방어 세포가 지방 조직으로 이동해 거기에 모이게 한다. 그런 다음 활성화되고 극단적인 경우 신진대사를 방해하고 당뇨병 및 기타 질병을 촉진할 수 있는 메신저 물질을 점점 더 많이 방출한다. 

▲ 고지방 음식은 지방 축적을 증가시킬 뿐만 아니라 질병을 유발하는 면역 반응을 촉진한다. 사진 pixabay

특히 복부에 지방이 많으면 질병의 위험이 높아진다는 사실은 오래전부터 알려져 왔다.

복강의 장기 사이에 축적된 이 지방 조직에서 염증을 촉진하고 장기적으로 당뇨병, 심혈관 질환 및 대사 증후군을 촉진할 수 있는 대사 과정이 일어나기 때문이다.

하지만 많은 뱃살을 가지고 있는 모든 사람이 이러한 결과에 똑같이 취약한 것은 아니다.

방어 세포를 들여다 보다

Ludwig Maximilian University of Munich(LMU)의 수잔네 스튜테(Susanne Stutte)가 이끄는 연구팀이 이에 대한 가능한 이유를 발견했다. 그들이 발견한 바와 같이, 특히 고칼로리 또는 고지방 식이는 복부 지방의 잠재적인 병원성 면역 과정에서 중요한 역할을 하기 때문이다. 여기서 핵심 역할은 소위 형질세포양 수지상 세포(plasmacytoid dentric cell; pDC)다.

이 둥근 방어 세포는 일반적으로 염증성 메신저 물질을 방출해 바이러스 및 기타 잠재적으로 위험한 변화에 반응한다. "형질세포양 수지상 세포의 형성은 주로 골수로 제한되며, 골수에서 혈액 및 림프계로 이동하고 신체를 순찰한다"고 과학자들은 설명했다. 그러나 최근 연구에 따르면 이러한 방어 세포는 복부 지방으로도 이동할 수 있다.

Stutte와 그녀의 팀은 이것이 정확히 어떻게 일어나고 식단이 pDC 면역 세포의 행동에 어떻게 영향을 미치는지 생쥐를 사용해 더 자세히 조사했다. 그들은 쥐에게 정상적인 음식이나 고지방, 고칼로리 음식을 주고 3주 후에 형광 마커와 다른 세포 생물학적 방법을 사용해 동물의 내장 지방에서 무슨 일이 일어나고 있는지 조사했다.

▲ 연구 개요도 (출처: 관련논문 fig 1 High-Fat Diet Rapidly Modifies Trafficking, Phenotype, and Function of Plasmacytoid Dendritic Cells in Adipose Tissue / The Journal of Immunology)

복부 지방에 풍부한 면역 세포

분석에 따르면 고지방 식단을 섭취한 지 3주 만에 쥐의 복부 지방이 증가했을 뿐만 아니라 이 지방 조직에서 놀라운 면역학적 변화가 나타났다. 연구팀이 발견한 바와 같이 고칼로리 식단의 영향으로 pDC 방어 세포는 점점 내장 지방으로 이동하여 림프 조직과 같은 세포 덩어리, 이른바 면역학적으로 매우 활성화될 수 있는 FALC(fat-associated lymphoid cluster지방 관련 림프구 클러스터)에 수집된다. 

고 칼로리 먹이를 섭취한 쥐에서 복부 지방의 림프 세포 덩어리에 있는 pDC 면역 세포의 수가 짧은 시간에 3배 이상 증가했다는 것을 연구팀은 발견했다. 수지상 방어 세포의 명확한 축적은 다른 기관에서도 발견되었다. "우리 연구는 고지방 식이에서 혈액, 간, 비장, 골수 및 내장 지방에서 증가된 세포 수와 함께 전신 pDC 반응을 보여주었다"고 연구자들은 말했다.

▲ VAT 내에서 다양한 pDC 분배. (A) 마우스의 VAT 해부학 및 지방 관련 림프구 클러스터(FALC)의 국소화. 남성 VAT는 간을 향하는 팁 부분과 중앙 부분, 그리고 고환과 부고환에 부착된 베이스 부분으로 분리되었습니다. 음식으로 처리된 수컷 마우스의 VAT 내 FALC 구조의 공초점 현미경. (B) VAT는 SiglecH(pDC, 녹색), CD31(내피 세포, 흰색) 및 CD45(조혈 세포, 파란색)에 대해 염색되었습니다. 스케일 바, 100 µm. (C) SiglecH(녹색), CD31(흰색) 및 CD45(파란색)에 대해 염색된 3주된(왼쪽 이미지) 및 8주된 수컷 마우스(오른쪽 이미지)의 VAT의 대표적인 이미지. 스케일 바, 50 µm. (약자 DC dendritic cell, FALC fat-associated lymphoid cluster, pDC plasmacytoid DC. SFD Standard fat diet, HFD high-fat diet 출처: 관련논문 Fig 2)

스캔 모드 및 메신저 물질 방출 활성화

이것이 전부는 아니다. 고지방식이의 영향으로 일반적으로 "대기" 상태로 남아 있는 pDC 면역 세포도 활성화됐다. "생체 내 이미징은 고지방 식사 후 이들 세포의 이동 속도가 가속화됨을 보여주었다"며 "이것은 고정 절전 모드에서 활성 스캔 모드로 전환되고 있음을 나타낸다"고 연구팀이 보고했다.

동시에 면역 세포는 다량의 전염증성 인터페론-1을 포함해 훨씬 더 많은 메신저 물질을 방출하기 시작한다. "pDC 면역 세포에 의한 인터페론-1의 빠른 방출은 대사 불균형에 대한 신체의 초기 반응의 특징이다"고 팀은 설명했다. 이 과정이 계속되면 대사 조절이 잘 안되어 당뇨병과 대사 증후군을 유발할 수 있다.

매일의 식단이 역할을 한다.

이러한 결과는 우리의 면역 체계와 건강에 영향을 미치는 것이 뱃살만이 아님을 시사한다.
대신 우리가 매일 먹는 음식도 그의 반응에 한몫을 한다. "고지방 식단에 의한 이전에 알려지지 않은 pDC 세포의 조절은 우리의 일상 식단이 면역 체계와 지방 조직 사이의 복잡한 상호 작용에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 새로운 빛을 제공한다"고 Stutte와 그녀의 동료가 말했다.

동시에 이러한 새로운 통찰력은 치료적 접근에 대한 단서를 제공할 수도 있다.
Stutte의 동료인 바바라 월록(Barbara Wallog)는 "pDC가 지방으로 들어가는 것을 방지할 수 있다면 결과적으로 발생하는 2차 질병도 예방할 수 있다”고 설명했다.
(The Journal of Immunology, 2022; doi:10.4049/jimmunol.2100022)
출처: Ludwig-Maximilians-Universität München 뮌헨 루트비히 막시밀리안 대학교

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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