손상된 간이 스스로 빠르게 회복되는 것에 숨겨진 물질이 있는 것으로 밝혀졌다. 이 발견은 심각한 간 질환이 있는 사람들을 위한 치료 전략 개발에 도움이 될 전망이다.
스페인 국립암연구센터(CNIO) 연구팀은 급성 간 손상 발생 직후 몇 분 만에 작동하는 새로운 간 재생 기전을 규명했다고 밝혔다. 연구 결과 뇌에서 흥분성 신경전달물질로 작용하는 것으로 알려진 아미노산 글루타메이트(Glutamate)가 간 재생 과정을 촉진하는 것으로 나타났다.
간은 소화, 신진대사 그리고 체내 독소 제거에 필수적인 중요한 기관이다. 간의 가장 큰 특징 중 하나는 뛰어난 재생 능력으로 정상적인 간의 경우 70~80%를 절제하더라도 6개월 이내에 원래 크기로 회복된다. 하지만 만성적인 간 손상(간경변 등)이 발생하면 간의 재생 능력이 현저히 저하된다.
따라서 간 자체의 재생 능력을 다시 활성화하는 것은 간 질환 치료에 있어 가장 중요한 목표 중 하나로 여겨져 왔다. 이번 연구 결과는 간 재생 능력을 다시 활성화하는데 도움이 될 가능성이 있다.
연구팀은 쥐 실험을 통해 간과 골수가 글루타메이트를 매개로 간 재생 과정에 긴밀하게 연결돼 있다는 사실을 밝혀냈다.
급성 간 손상이 발생하면 간세포(헤파토사이트)는 글루타메이트를 생성해 혈류로 방출한다. 이후 혈류를 따라 글루타메이트가 골수로 전달되면 면역세포의 일종인 단핵구(monocyte)가 활성화된다.
활성화된 단핵구는 간으로 이동하는 과정에서 또 다른 면역세포의 일종인 대식세포(macrophage)로 변한다. 이 과정에서 글루타메이트는 대식세포의 대사 과정을 변화시켜 간세포의 증식을 촉진하는 성장 인자를 분비하게 만든다.
결국 글루타메이트가 손상된 간의 급속한 재생을 유도하는 일련의 과정을 조절하는 핵심 물질인 셈이다. 연구를 이끈 CNIO 나빌 주더(Nabil Djouder) 박사는 "이번 연구는 간이 스스로 재생을 유도하는 혁신적이고 정교한 메커니즘을 밝혀낸 쾌거"라고 자평했다.
연구팀은 또 간세포 내 특정 단백질인 글루타민 합성효소(Glutamine synthetase)가 글루타메이트 농도를 조절하는 데 중요한 역할을 한다는 점을 밝혀냈다. 글루타민 합성효소의 활성이 억제되면 혈중 글루타메이트 농도가 증가하면서 간 재생 속도가 더욱 빨라진다. 급성 간 손상 발생시 이러한 기전이 몇 분 안에 몸에서 자연적으로 활성화된다는 사실도 이번 연구를 통해 확인됐다.
연구에 참여한 마리아 델 마르 리구알 연구원은 “이번 발견은 글루타메이트 수치를 조절하는 것이 간 재생을 촉진하는 중요한 전략이 될 수 있음을 보여준다. 특히 간경변과 같은 만성 간 질환을 가진 환자들에게 더욱 의미 있다”고 말했다.
주더 박사는 “글루타메이트 섭취가 향후 간경변 환자나 간 절제 환자에게 권장될 가능성이 있다"고 언급했다.
연구팀은 앞으로 추가 연구를 통해 간 절제 환자에게 글루타메이트 보충제를 처방해 글루타메이트의 효과를 입증하는 연구를 진행할 예정이다.
이번 연구는 세계적인 학술지 《네이처(Nature)》에 최근 게재됐다.