연세대 권호정 교수팀, 천연물로 지방간 줄이는 새로운 작용 기전 규명
- 천연물 아카세틴이 세포 자가포식 작용 높여 지방 줄여 -
- 오토파지 분야 세계적 학술지 ‘Autophagy’ 게재 -
전 세계적으로 빠르게 증가하고 있는 대사성 지방간질환(Metabolic Dysfunction-associated Fatty Liver Disease, MAFLD)은 비알코올성 간지방 축적을 특징으로 하며, 심각할 경우 간세포 손상과 염증, 섬유화를 거쳐 간경변이나 간세포암으로 진행될 수 있다. MAFLD는 비만과 당뇨병 등 주요 대사질환과 밀접하게 연관돼 있으며, 현재까지도 FDA 승인 치료제가 없어 새로운 치료 전략에 대한 필요성이 매우 높다.
이러한 가운데 연세대학교 생명공학과 권호정 교수 연구팀은 한국산 향신료이자 약초로 널리 알려진 배초향에서 유래한 천연 플라보노이드 ‘아카세틴(Acacetin)’이 MAFLD를 개선하는 핵심 기전을 새롭게 규명했다. 연구 결과는 오토파지 및 의생명 분야의 최고 학술지인 ‘Autophagy(IF=14.6)’에 6월 23일 온라인 게재됐다.
이번 연구에서 연구진이 주목한 생물학적 과정은 바로 ‘자가포식’이다. 자가포식은 세포가 스스로 손상된 소기관이나 단백질, 과잉 지질을 제거해 에너지 대사 균형을 유지하는 메커니즘으로, 간세포의 정상 기능 유지와 지질 대사 조절에 필수적이다. 자가포식 기능이 저하되면 MAFLD가 약화되는 것으로 알려져 있으며, 반대로 이를 활성화하면 간 내 지방 축적이 감소할 수 있다. 그러나 자가포식을 유도하는 정확한 분자기전은 명확히 밝혀지지 않았다.
아카세틴은 대표적인 플라보노이드 구조의 화합물로 항산화, 항염증, 항암, 항비만 등 다양한 생물학적 활성을 보이는 물질이다. 이전 연구에서는 아카세틴이 AMPK 경로를 조절하고, 소포체 스트레스와 세포 사멸을 억제해 간 내 지질 축적을 감소시킨다는 결과가 일부 보고된 바 있으나, 자가포식과 연관된 직접적 표적 단백질은 알려져 있지 않았다.
권 교수팀은 표지 없이 아카세틴이 결합하는 세포 내 단백질을 규명하기 위해 DARTS(Drug Affinity Responsive Target Stability) 분석과 LC-MS/MS 기반 단백질체학 분석을 수행했다. 그 결과 리소좀 막 단백질인 LAMTOR1이 아카세틴의 표적 단백질로 새롭게 확인됐다. LAMTOR1은 리소좀 표면에서 MTORC1 신호를 매개하며, 세포 성장과 대사 조절, 자가포식 억제에 중요한 역할을 한다.
연구에 따르면 아카세틴이 LAMTOR1에 결합해 LAMTOR 복합체로부터 이를 분리시킴으로써 MTORC1 활성을 억제하고 AMPK 신호를 활성화해 자가포식을 촉진한다.
이러한 경로를 통해 아카세틴은 간세포 내 과도한 지질을 제거하고 대사 항상성을 회복시키며, MAFLD를 근본적으로 완화하는 새로운 치료 전략이 될 수 있음을 시사한다. 실제로 연구팀은 LAMTOR1 유전자 억제를 통해 아카세틴과 유사한 자가포식 유도 및 지질 감소 효과를 재현함으로써 LAMTOR1이 아카세틴 작용의 핵심 표적임을 추가로 입증했다.
권호정 연세대 교수는 “이번 연구는 자연 유래 플라보노이드인 아카세틴이 자가포식 경로를 정밀하게 조절해 MAFLD를 개선할 수 있다는 분자 수준의 기전을 최초로 밝혀낸 데 의의가 있다.”며, “특히 ‘LAMTOR1–MTORC1–AMPK’ 축을 중심으로 한 새로운 자가포식 유도 메커니즘은 향후 천연물 기반 간질환 치료제 개발의 중요한 실마리가 될 것으로 기대된다.”고 말했다.
이번 논문은 장윤영 박사과정생(연세대)이 제1저자로, 고민정 박사(연세대), 이주연, 김진영 박사 (KBSI), 이은우 박사(KRIBB)가 공동 저자로 참여했으며, 권호정 연세대 교수가 교신저자를 맡았다. 연구는 한국연구재단 리더연구자 사업, 연세대학교 ICONS 사업, BK21 Four 사업의 연구비 지원을 받아 수행됐다.
붙임 사진 2장. 끝.
(사진 설명)
1. (왼쪽부터) 연세대 생명공학과 권호정 교수, 장윤영 박사과정생
2. 대사성 지방간질환에서 아카세틴에 의한 LAMTOR1/MTORC1 억제를 통한 TFEB 활성화 및 자가포식 기능 저하 개선 기전 모식도
(논문 정보)
1. 논문제목: Inhibition of lysosomal LAMTOR1 increases autophagy by suppressing the MTORC1 pathway to ameliorate lipid accumulations in MAFLD
2. 논문주소: https://doi.org/10.1080/15548627.2025.2519054