지방 저장의 비밀을 밝히다

본 대학교(University of Bonn) 작성2023년 4월 4일

쥐의 지방 세포에 있는 지방 방울: 방울의 막은 녹색으로 염색되었고, 그 안에 저장된 지방은 빨간색으로 염색되었습니다. 출처: Johanna Spandl / 본 대학교

지방 세포는 지방 분자를 에너지 저장 수단으로 활용합니다. 이 분자는 글리세롤 백본에 부착된 3개의 지방산으로 구성되며 일반적으로 트리글리세리드라고 합니다. 이러한 분자는 저장 중에 일정한 변화를 겪고 정기적으로 분해 및 재구성되는 것으로 오랫동안 믿어져 왔습니다. 이 과정을 "트리글리세라이드 순환"이라고 합니다. 하지만 이 가정이 사실인가요? 그렇다면 이 프로세스의 목적은 무엇인가요?

본 대학 LIMES 연구소의 크리스토프 티엘(Christoph Thiele) 교수는 “지금까지 이러한 질문에 대한 실질적인 답은 없었습니다.”라고 설명합니다. “지난 50년 동안 이런 영구 재건에 대한 간접적인 증거가 있었던 것은 사실입니다. 그러나 이에 대한 직접적인 증거는 아직까지 부족하다”고 말했다.

문제: 트리글리세리드가 분해되고 지방산이 변형되어 새로운 분자로 재결합된다는 것을 증명하려면 신체를 통과할 때 변형을 추적해야 합니다. 그러나 각 세포에는 수천 가지의 서로 다른 형태의 트리글리세리드가 있습니다. 따라서 개별 지방산을 추적하는 것은 매우 어렵습니다.

"그러나 우리는 지방산에 특별한 라벨을 부착하여 지방산을 구별할 수 있는 방법을 개발했습니다."라고 Thiele는 말했습니다. 그의 연구 그룹은 다양한 지방산에 이런 방식으로 라벨을 붙인 뒤 이를 생쥐의 지방 세포에 영양 배지에 첨가했습니다. 그런 다음 마우스 세포는 표지된 분자를 트리글리세리드에 통합했습니다.

“We were able to show that these triglycerides do not remain unchanged, but are continuously degraded and remodeled: Each fatty acidAny substance that when dissolved in water, gives a pH less than 7.0, or donates a hydrogen ion." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">산은 하루에 두 번 정도 분리되어 다른 지방 분자에 다시 부착됩니다.”라고 연구원은 설명합니다.

그런데 왜 그럴까요? 결국 이러한 변환에는 에너지 비용이 들며 이는 폐열로 방출됩니다. 여기서 전지는 무엇을 얻습니까? 지금까지는 세포가 에너지 저장과 공급의 균형을 맞추기 위해 이러한 과정이 필요하다고 생각되어 왔습니다. 아니면 단순히 신체가 열을 생성하는 방법일 수도 있습니다.

"우리의 결과는 이제 완전히 다른 설명을 가리킵니다."라고 Thiele는 설명합니다. "이 과정에서 지방이 신체에 필요한 것으로 전환될 가능성이 있습니다."

활용도가 낮은 지방산은 결과적으로 고품질 변형으로 정제되어 필요할 때까지 이 형태로 저장됩니다.

지방산은 주로 탄소 원자로 구성되어 있으며, 기차의 객차처럼 서로 연결되어 있습니다. 길이는 매우 다를 수 있습니다. 일부는 10개의 탄소 원자로 구성되고 다른 일부는 16개 이상으로 구성됩니다. 그들의 연구에서 연구자들은 세 가지 다른 지방산을 생산하고 라벨을 붙였습니다. 그중 하나는 11개, 두 번째는 16개, 세 번째는 18개의 탄소 원자 길이였습니다.

"이러한 사슬 길이는 일반적으로 식품에서도 발견됩니다"라고 Thiele은 설명합니다.

라벨링을 통해 연구자들은 세포 내 다양한 ​​길이의 지방산에 무슨 일이 일어나는지 정확히 추적할 수 있었습니다. 이는 11개의 탄소 원자로 구성된 지방산이 초기에 트리글리세리드에 통합되었음을 보여줍니다. 그러나 잠시 후 그들은 다시 분리되어 감방 밖으로 빠져나갔습니다. 이틀 후에는 더 이상 감지할 수 없었습니다. Cluster of Excellence ImmunoSensation2의 회원이기도 한 Thiele는 “이러한 짧은 지방산은 세포에서 잘 활용되지 않으며 심지어 세포에 손상을 줄 수도 있습니다.”라고 말합니다. "그래서 빨리 폐기되죠."

In contrast, the 16- and 18-atomAn atom is the smallest component of an element. It is made up of protons and neutrons within the nucleus, and electrons circling the nucleus." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"atom fatty acids remained in the cell, although not in their original fat molecules. They were also gradually chemically modified, for example by additional carbon atoms being inserted. In the original fatty acids, the carbon atoms were moreover linked with single bonds – roughly like a human chain in which neighbors join hands. Over time, this sometimes developed into double bonds – as if revelers at a party were doing a conga. The fatty acids that are formed in this process are called unsaturated. They are better utilizable for the body./p>