운동은 체중 감량에 효과적이지만, 모든 사람이 같은 결과를 얻는 것은 아닙니다. 이는 단순히 섭취 칼로리와 소모 칼로리의 차이로 설명되지 않고, 개인의 유전적 차이에 의해 영향을 받기 때문인데요. 특히, 골격근 유전자가 운동으로 인한 체중 감량 결과에 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌습니다. 이번 시간에는 최근 일본 고베대학교 연구팀에서 발표한 PGC-1α 관련 논문을 쉽게 파헤쳐 보겠습니다.
글의 순서
1. 운동 효과 개인차, 유전자 차이?
최근 일본 고베대학교 연구팀은 ‘PGC-1α’ 유전자 단백질의 새로운 버전인 b와 c를 발견하고, 이러한 새로운 버전이 단기 운동에 대한 반응과 체중 감량 효과에 영향을 미친다는 것을 밝혀냈습니다. 즉, 골격근 유전자 버전이 달라 운동으로 인한 체중 감량 결과도 다르다는 연구를 발표했습니다.
2. PGC-1α 유전자 단백질의 역할은?
PGC-1α(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1 alpha)는 세포 내에너지 대사를 조절하는 데 중요한 역할을 하는 단백질입니다. 특히, 골격근, 심장, 간, 갈색 지방 조직에서 높은 발현 수준을 보이며, 주요 기능으로는 미토콘드리아 생합성 증가, 지방 산화 증가, 당 생성 감소, 항산화 방어 증가를 시켜줍니다.
즉, PGC-1α의 증가는 비만, 제2형 당뇨병, 심장 질환, 알츠하이머병 등 다양한 질병과 관련이 있으며, 운동을 통해PGC-1α 발현을 증가시키는 것으로 알려져 있습니다.
이전 연구에서 ‘PGC-1α’라는 골격근 유전자 단백질이 운동과 그 효과를 연결하는 신호 분자라고 밝혀졌습니다. 하지만 이 단백질의 증가가 항상 동일한 효과를 나타내지는 않았습니다. 이번 연구에서는 사람마다 PGC-1α 단백질 유전자 버전을 다르게 가지고 있어서 운동을 통한 체중 감량 결과가 다를 수 있다는 것을 발견했습니다.
3. 고베대학교 유전자 실험 요약
사람마다 골격근 유전자 버전이 다르기 때문에 운동으로 인한 체중 감량 결과도 다르게 나타납니다. ‘PGC-1α’라는 유전자 단백질은 운동과 그 효과를 연결하는 신호 분자 역할을 하는데, PGC-1α에는 ‘a, b, c’ 버전이 있으며, 이 버전에 따라 운동효과가 다르게 나타납니다.
b와 c 버전을 더 많이 가진 사람은 단기 운동에 더 잘 반응하여 체지방 감소 효과가 높고, 반면 a 버전을 더 많이 가진 사람은 장기 운동을 통해 근육량 증가 효과가 높습니다. 이 연구 결과는 운동 효과를 높이는 약물 개발 가능성을 제시합니다.
즉, PGC-1α의 ‘b’와 ‘c’버전이 단기 운동에 더 효과적이며, ‘a’ 버전은 장기 운동에 더 효과적임을 발견하였으며, b와 c 버전은 갈색 지방 조직에서의 열 생성을 증가시키는 역할을 합니다. 이 연구 결과는 개인의 유전적 특성에 맞는 맞춤형 운동 프로그램 개봘과 새로운 비만 체료제 개발에 도움이 될 것으로 기대 됩니다.
4. PGC-1α 검사 방법
이쯤 되면 내 몸속에 PGC-1α가 얼마나 있는지 궁금증이 생기는데요. 현재 PGC-1α 유전자 검사는 상업적으로 이용 가능하지 않고, 아직 연구 목적으로만 사용되며, 다음과 같은 방법으로 진행됩니다.
- 1. 혈액 또는 조직 검체 채취
- 정맥에서 혈액을 채취하거나, 피부 또는 근육 조직 채취
- 2. DNA 추출
- 채취된 혈액 또는 조직 검체에서 DNA를 추출
- 3. 유전자 분석
- 추출된 DNA를 분석하여 PGC-1α 유전자의 특정 변이(b,c 버전)를 검사
사용되는 분석방법
- PCR(Polymerase Chain Reaction) : DNA를 증폭하여 특정 유전자 영역을 분석
- 코로나 PCR 검사와는 목적, 대상, 방법, 결과, 비용 등 모든 측면에서 다릅니다.
- DNA 염기 서열 분석 : DNA의 염기 서열을 분석하여 유전자 변이를 확인
PGC-1α 다이어트 약물 장점과 단점
PGC-1α 다양한 하위 유전자의 발현을 조절하는데요. 하지만 아쉽게도 현재까지 PGC-1α 유전자를 직접적으로 조절하는 약물은 개발되지 않았습니다. 하지만 머지 않아 출시될 것으로 기대가 모아지고, PGC-1α 다이어트 약물의 장점과 단점을 미리 비교 분석해보았습니다.
- 장점
- 운동 효과를 증진시켜 체중 감량 촉진
- 운동 없이도 체지방 감소, 근육량 증가, 신진대사 개선 등의 효과
- 개인의 유전적 특성에 맞춤형 다이어트 프로그램 개발에 도움
- 단점
- 현재 개발 단계로 안전성과 효능이 대한 임상 시험 데이터 부족
- 부작용이 발생할 가능성, 장기적인 건강에 미치는 영향에 대한 연구 부족
- 개인의 유전적 특성에 따라 효과가 상이
지금까지 PGC-1α 와 운동의 비밀에 대해서 알아보았습니다. 여름철을 맞아 다이어트가 한참인 요즘 유전자와 관련된 다이어트 정보도 있다는 점 기억해주시고, 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.