인간 게놈의 서열 분석은 의학에 혁명을 일으켰지만, 과학자들은 유전자 청사진만으로는 신체의 활동을 밝힐 수 없다는 사실을 빨리 깨달았습니다. 이를 위해서는 프로테옴(신체 기능의 대부분을 수행하는 세포 기계를 구성하는 유전자에 의해 발현되는 모든 단백질)에 대한 이해가 필요합니다. 이제 리포솜이라고 불리는 또 다른 분자 그룹, 즉 우리 몸의 모든 지질이 인간 생리학의 더 자세한 부분을 채우고 있습니다.


인체의 모든 지질을 포함하는 인간 리포솜은 인간 생리학에서의 역할, 특히 식이 및 장내 미생물에 의한 직접적인 영향, 특히 제2형 당뇨병과 같은 질병에 대한 질병 개입 가능성으로 인해 관심이 증가하고 있습니다. 최근 연구에서는 리포솜을 심층적으로 조사하여 인슐린 저항성, 노화, 감염 반응과 같은 건강 지표와의 관계는 물론 생물학적 노화를 예측하고 건강 개입을 안내할 수 있는 잠재력을 밝혔습니다.

지질은 트리글리세리드, 콜레스테롤, 호르몬 및 일부 비타민을 포함하는 지방 또는 기름성 소분자의 큰 종류입니다. 우리 몸에서는 세포막을 형성하고 세포 메신저 역할을 하며 에너지를 저장합니다. 그들은 감염에 반응하고 신진대사를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다.

우리의 게놈은 기본적으로 안정적입니다. 우리의 프로테옴은 건강과 환경의 영향을 받기는 하지만 주로 유전자 코딩에 의해 결정됩니다. 대조적으로, 우리의 리포솜은 부분적으로 우리가 먹는 음식과 장에 살고 있는 미생물에 따라 직접적으로 변경될 수 있으며, 이로 인해 리포솜이 더 유연해지고 아마도 개입에 더 잘 반응하게 될 수 있습니다. 그러나 지질 분자(적어도 수천 개)의 수와 다양성으로 인해 연구하기가 어렵습니다.

스탠포드 대학의 FACS 유전학 교수이자 W. Ascherman 박사인 Michael Snyder 박사는 "지질에 대한 연구가 매우 부족합니다."라고 말했습니다. "그들은 신체의 거의 모든 과정에 관여하지만 너무 이질적이고 수가 많기 때문에 대부분의 지질의 진정한 역할을 알지 못할 수도 있습니다."

Nature Metabolism 저널에 9월 11일 발표된 Snyder 연구실의 새로운 연구는 인간 리포솜을 심층적으로 조사하고 특히 제2형 당뇨병 발병 중에 건강과 질병이 어떻게 변하는지 추적한 최초의 연구 중 하나입니다.

당뇨병 위험이 높은 참가자를 포함해 100명이 넘는 참가자를 9년 동안 추적 관찰하면서 건강할 때는 3개월마다, 아플 때는 며칠마다 혈액 샘플을 제공했습니다.

분자 질량과 전하로 화합물을 분리하는 기술인 질량 분석법을 사용하여 연구원들은 약 800개의 지질과 인슐린 저항성, 바이러스 감염, 노화 등과의 관계를 분류했습니다.

연구자들은 각 사람의 리포솜이 고유한 프로필을 갖고 시간이 지나도 안정적으로 유지되는 반면, 특정 유형의 지질은 사람의 건강이 진행됨에 따라 예측 가능하게 변한다는 사실을 발견했습니다.

예를 들어, 목록에 있는 지질 중 절반 이상이 인슐린 저항성과 관련이 있습니다. 이는 신체 세포가 인슐린을 사용하여 혈액에서 포도당을 제거할 수 없는 경우 제2형 당뇨병을 초래합니다. 인슐린 저항성은 혈당을 측정하여 진단할 수 있지만, 리포솜의 변화를 이해하면 진행 중인 생물학적 과정을 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다.

"질병과 관련된 모든 분자는 메커니즘에 대해 더 많은 것을 알려주고 잠재적으로 질병 진행에 영향을 미치는 표적이 될 수 있는 기회를 갖습니다."라고 Snyder 연구실의 박사후 연구원이자 이번 연구의 공동 저자인 Daniel Hornberg 박사는 말했습니다.

연구진은 또한 호흡기 바이러스 감염 중에 변동하는 200개 이상의 지질을 확인했습니다. 이러한 지질 수준의 상승 및 하락은 감염 초기 단계의 신체의 더 높은 에너지 대사 및 염증 반응과 일치하며 질병의 궤적을 나타낼 수 있습니다. 인슐린 저항성이 있는 사람은 감염에 대한 이러한 반응에 일부 이상이 있고 예방접종에 대한 반응이 약합니다.

참가자들의 연령은 20세부터 79세까지 다양했고, 연구 기간도 길어서 연구진은 노화에 따라 리포솜이 어떻게 변하는지 관찰할 수 있었습니다. 그들은 콜레스테롤과 같은 대부분의 지질이 나이가 들면서 증가하지만 오메가-3 지방산을 포함한 일부 지질은 나이가 들면서 감소한다는 것을 발견했습니다. 더욱이, 리포솜으로 인한 이러한 노화 징후는 모든 사람에게 동일한 속도로 나타나지 않습니다. 예를 들어, 인슐린 저항성은 이러한 징후의 발병을 가속화하는 것으로 보입니다.

"이것은 흥미로운 질문을 제기합니다: 지질 프로필이 사람의 생물학적 노화가 더 빠르거나 느린지를 예측할 수 있는지 여부"라고 이번 연구의 공동 제1저자이자 Snyder 연구실의 또 다른 박사후 연구원인 SiWu 박사는 말했습니다.

Wu는 또 다른 놀라운 발견은 항산화제로 간주되고 세포 신호 전달에 관여하는 에테르 결합 포스파티딜에탄올아민과 같은 특정 지질이 건강 개선과 밀접하게 연관되어 있다는 점이라고 말했습니다. 이는 건강을 모니터링하는 새로운 방법의 후보가 될 수도 있고 심지어 식이 보충제로도 사용될 수 있습니다.

다음으로, Snyder의 연구실은 특정 지질과 생활방식 변화 사이의 상관관계를 연구하기 위해 이 광범위한 조사의 단서를 토대로 구축하기를 희망합니다.