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천고마비(天高馬肥)의 계절 가을입니다. 하늘은 높고 말은 살찐다. 

요즘 늘어나는 저의 뱃살을 보고 있자니 천고아비(天高我肥)라는 사자성어를 새로 만들어야 할 판입니다. 

아니 분명히 학생 때는 하루가 멀다 하고 마셨던 술과 치킨에도 불구하고 저의 뱃살은 항상성을 유지했단 말입니다. 

하지만 요즘은 먹는 족족 뱃살 형성에 도움을 주는 것 같습니다. 

당연히 운동량도 부족하겠지만, 과연 그것이 원인의 전부일까요? 아니면 다행히도(?) 다른 원인이 존재하기 때문일까요? 

먹은 것도 별로 없는데 계속 뒤룩뒤룩 찌는 살을 일컬어 ‘나잇살’이라 합니다. 

나이가 들어가는 것을 흔히 ‘한 살 더 먹는다.’라고 표현하는데, 상당히 많은 의미를 내포하고 있는 문장이라는 생각이 듭니다 

나잇살의 원인이야 국민공통교육과정만 잘 마쳤다면 줄줄 읊을 수 있을 것입니다. 

나이가 들면 근육량이 빠지면서 신진대사가 줄고 호르몬의 불균형으로 나잇살이 생긴다. 

뭐 사실 우리에게 원인이야 그렇다손 치더라도 어떻게 하면 살을 줄일 수 있느냐가 초미의 관심사 아니겠습니까?　

안 그래도 공부할 것이 많은데 원인은 차치하고서라도 살 빼는 방법이나 제대로 알아보겠습니다. 

최근 들어 각광받는 ‘갈색 지방’ 속에 그 비법이 숨어있습니다. 

한 살, 두 살 늘어가는 나잇살. 아이러니하게도 나잇살을 줄이기 위해서는 지방이 늘어나야 합니다. 

이게 무슨 dog sound냐고요? 오늘은 나잇살을 줄이기 위해 오히려 늘어나야만 하는 지방! 

갈색지방(brown adipose tissue, brown fat)과 이것을 이용한 나잇살 줄이는 방법에 대해 알아보겠습니다.

1. 갈색지방이란 

보통 ‘지방’이라는 단어만 들어가도 비만의 주범으로 인식되어 그 자체를 싫어하게 됩니다. (아, 물론 ‘지방시’는 예외겠죠?) 

그러나 강원도와 전라도가 다르듯, 지방이라 해도 다 같은 지방이 아닙니다. 

화학적 구조에 따라 분류할 수도 있고 부위에 따라 분류할 수도 있습니다. 

갈색 지방(세포)에 반대되는 개념은 백색 지방(세포)인데 이는 조직학적 분류에 따른 것입니다. 

뒤에 설명하겠지만 이 두 개를 짬뽕시킨 베이지색 지방이라는 것도 존재합니다. 

이 명명법은 당연히 해당 지방의 색깔에서 유래한 것입니다.

갈색 지방 세포와 백색 지방 세포 모두 세포 내부에 지방을 포함하고 있다는 공통점은 있으나, 

갈색 지방 세포는 세포 내부에 다수의 미토콘드리아를 갖고 있습니다. 

미토콘드리아는 철을 함유하기 때문에 갈색으로 보이는 것입니다. 

생물학 시간 때 배우셨겠지만, 이 미토콘드리아라는 놈은 포도당과 산소를소모해 ATP를 만드는 세포내 호흡을 담당합니다. 

하지만 갈색 지방내의 미토콘드리아는 특이하게도 백색 지방 세포가 공급해주는 연료(포도당)를 사용해 열을 발생시켜 체온을 유지시킵니다. 

이는 UCP-1(UnCoupling Protein 1)이라는 단백질이 개입하는 반응을 통해서 가능합니다.

이전 교과서에서는 갈색 지방은 동물이나 어린 아이에게서 찾아볼 수 있는 지방이라고 기록되어 있습니다. 

일단 성인에 비해 많다는 점은 사실이며, 사람은 신생아시기에 가장 많은 수의 갈색 지방 세포를 가지고 있어 운동량이 적은 시기지만 체온을 유지하는데 도움을 줍니다. 

이러한 사실은 당연히 겨울잠을 자는 동물에게도 적용됩니다.

신생아기 이후로 갈색 지방 세포는 꾸준히 줄어들다가 성인이 되면 없어지기 때문에 나잇살이 찌는 것은 당연하다고 여겨지던 때가 있었습니다, 

하지만 부지런한 과학자들은 우리의 나잇살에 핑계를 댈 시간조차 주지 않았습니다. 다 자란 성인에게서도 갈색 지방을 발견하고 말았던 거죠.

                                                        ▲ PET-CT로 보이는 갈색 지방

2009년 네덜란드 마스트리히트 대학 연구팀이 성인의 몸에서 갈색 지방을 찾아냈습니다.¹⁾ 

연구팀은 두 시간 동안 16°C에 있었던 사람들을 PET-CT로 촬영한 결과, 쇄골 근처에서 갈색 지방의 존재를 확인할 수 있었습니다. 

원래 PET-CT란 포도당이 대사되는 곳을 검게 보이게 하는 특징이 있어 암 세포를 찾아낼 때 주로 사용하는데, 

이 갈색 지방 역시 포도당을 연료로 사용하여 지방을 태우는 성격이 있기 때문에 PET-CT로 관찰할 수 있었던 것입니다. 

이를 토대로 활성화된 갈색 지방이 얼마나 지방을 태울 수 있는지 계산해 보았습니다. 

한 피험자의 갈색 지방은 63g이었는데 이 지방의 포도당 흡수 속도는 63g기준 7.7μmol/분 이었습니다. 

24시간 동안 검사 결과 총 11mmol의 포도당이 흡수되는 것을 관찰할 수 있었는데 이는 1년간 4.1kg의 지방을 연소시킬 수 있는 양이라고 합니다.

성인에게서도 갈색지방이 발견되었다는 것은 대단히 슬픈 소식이 아닐 수 없습니다. 

‘나이 들어 나온 뱃살은 인덕(人德)’이라며 자위하던 아줌마 아저씨들에게 살을 뺄 수 있는 이유가 하나 더 생긴 것과 다름없으니까요.

2. 오 나의 여신님, 아이리신(Irisin)! 

그림을 보셔서 알겠지만, 갈색 지방이든 백색 지방이든 이루고 있는 물질은 같습니다. 

‘아니 그럼 백색 지방이란 놈은 그저 살만 찌게 만드는 거야?’라고 생각할 수도 있겠습니다. 

《네이처》 2012년 1월 26일자에는 백색 지방을 갈색 지방처럼 작동하게 만드는 호르몬을 발견했다는 소식이 실렸습니다.²⁾

정체는 바로 그리스 여신 아이리스(iris)의 이름을 딴 아이리신(irisin)이라는 호르몬입니다.³⁾ *) (개인적으로 이름이 아이린**)이 아니어서 참 아쉽습니다.^^)

역시 ‘될놈될(될 놈은 된다)’이라고, 미국 하버드 의대 연구진들이 애초에 찾으려 했던 것은 이것이 아닙니다. 

운동을 할 때 근육 세포에서 만들어지는 FNDC-5라는 단백질의 역할을 추적하려다 이 단백질이 조각조각 잘려 

혈관을 타고 백색 지방으로 가서는 호르몬으로 작용하여 백색 지방을 갈색 지방처럼 작용하도록 변화시킨다는 사실을 발견했습니다. 

결론적으로 운동을 하면 백색 지방조차 갈색 지방화 되어 다이어트 하는 사람의 입장에서는 ‘개이득’이라는 사실입니다.

그렇다면 저 지방에 대한 연구를 안 할 과학자들이 아니죠. 이제 저 신기한 지방덩어리에 대한 연구가 반 년 뒤에 나오게 됩니다.

「*) 이와 관련하여 아이리신이 사람에게서 발견되지 않는다는 논란이 있었지만, 2015년에 다시 정량화 된 분석법을 이용하여 사람에게서 발견됐다는 논문이 ‘Cell Metablism’에 실렸음.

  **) 필자가 좋아하는 ‘레드벨벳’이라는 걸그룹 멤버의 이름」 

3. 베이징(배나오고 이마까진 징글징글한 놈)을 벗어나게 만드는 베이지색 지방 

《셀(Cell)》 2012년 7월 12일자에는 ‘베이지색 지방’의 존재에 관한 논문이 실렸습니다. 

미국 다나-파버 암연구소(Dana-Farber Cancer Institute)의 브루스 스피겔먼(Bruce Spigelman) 박사는 베이지색 지방의 존재에 대해 언급했는데,⁴⁾ 

센스 있는 분들은 눈치 챘겠지만 베이지색 지방 이놈은 색깔뿐만 아니라 갈색 지방과 백색 지방의 특성을 동시에 지니고 있습니다.

갈색 지방 세포내 미토콘드리아는 열 생성을 위한 단백질인 UCP-1을 많이 만들지만, 평소에 베이지색 지방 세포는 적게 만듭니다. 

그러나 이 베이지색 지방도 추운 환경이나 앞서 말씀드린 아이리신(irisin)같은 호르몬에 반응할 땐 UCP-1을 대량 생산하여 칼로리를 연소시킵니다. 

간단히 말해서, 베이지색 지방 세포는 백색 지방 세포와 친척이지만 특정 조건 하에서는 갈색 지방 세포(의 기능)로 전환될 수 있는 세포라 할 수 있겠습니다.

그럼 앞서 말했던 성인의 갈색 지방은 무엇이고, 여기서 말하는 베이지색 지방이란 무엇이냐? 사실 둘은 같은 놈입니다.　

그러니까 2009년에 발견했다고 한 갈색 지방이 사실은 베이지색 지방인 것이죠(특별한 언급이 없는 한, 

지금부터 말하는 갈색 지방은 성인에게서 활성화된 베이지색 지방이라고 보시면 됩니다.). 

그 당시에는 PET-CT에 암 조직이 아닌 놈이 검게 보이니 갈색 지방이라고 했지만, 

그 후의 연구에서 아이리신(irisin)과 차가운 환경에서 활성화되는 베이지색 지방임이 확인된 것이죠. 아래의 그림을 보시면 더욱 이해가 쉬울 겁니다.

                                                       ▲ 백색 지방, 베이지색 지방, 갈색 지방의 차이

아기들과 동물에게서 발견할 수 있는(성인에게서는 아주 극소량) 갈색 지방 세포는 아예 백색·베이지색 지방 세포와는 근본부터가 다릅니다. 

갈색 지방 세포는 근육 세포로 분화하는 줄기세포로부터 생성되고, 베이지색 지방 세포는 백색 지방 세포의 전구 세포로부터 만들어집니다. 

그러므로 엄밀히 말해서 백색 지방 세포는 절대로 갈색 지방 세포가 될 수 없는 것이죠. 백색과 베이지색 지방 세포는 서로 변신이 가능하구요. 

일단 여기까지 이야기를 요약해 보면 다음과 같습니다.

1) 성인에게서 보이는 갈색 지방 세포는 실은 베이지색 지방 세포(활성화가 안 되면 백색 지방 세포)이다.

2) 이 갈색 지방 세포의 활성 요인은 다양하지만 추운 환경, 아이리신(irisin)에 의하여 활성화 된다.

3) 이 활성화된 갈색 지방 세포는 연간 4.1kg의 지방을 연소시킬 수 있다. (63g 활성화시)

여기에 추가하여, 최근에는 베이지색 지방이 칼로리를 태우는 추가적인 메커니즘이 발견되었습니다.

우리는 나잇살이든 군살이든 어쨌든 간에 궁극적으로 지방을 최대한 연소시키는 것이 다이어트의 지름길이라는 것을 알고 있습니다. 

궁극적으로 누구에게나 존재하는 이 ‘베이지색 지방 세포’를 얼마나 활성화 시켜서 지방 열량을 태우느냐가 다이어트의 관건이라 할 수 있겠습니다. 

그렇다면 이젠 베이지색 지방 세포를 활성화 시킬 수 있는 방법에 대해 알아보겠습니다.

1) 운동

운동하면 살이 빠진다는 이론은 전 세계인 모두가 알고 있는 이론입니다. 

그렇다면 어떻게 운동을 해야 좀더 베이지색 지방 세포를 활성화 시킬 수 있을까요? 우리의 아이리스 여신에게 힌트가 있습니다.^{5) 6) 7) 8) 9)}

앞서 말씀드렸듯이 아이리신 호르몬은 운동할 때 나옵니다. 

저강도의 지속적인 운동이나 고강도의 짧은 운동에 상관없이 나오는데 저강도의 지속적인 운동에서 좀더 효과적이라는 보고도 있습니다.

2) 온도

2009년 네덜란드에서 발표된 논문10)에 따르면, 정상인 24명을 대상으로 한 실험 중 추위에(16℃) 

노출되었을 때 24명 중 23명(96%)에서 갈색 지방이 활성화 되는 것을 관찰할 수 있었습니다.

같은 해에, 일본의 한 연구11)에서는 19℃의 기온에 2시간 동안 노출하면 젊은 사람(23-35세) 32명 중 17명, 

나이 든 사람(35-65세) 24명 중 2명에서 갈색 지방이 활성화 되는 것을 볼 수 있었습니다. 

하지만 27℃에서는 아무도 발견을 할 수 없었다고 합니다.

                                           ▲이 사람은 지방을 태우고 있는 것이 분명할 것이다. 

3) 식품

2017년 미국 《임상영양학회지(The American Journal of Clinical Nutrition)》에는 녹차의 카테킨 성분에 관한 논문¹²⁾이 실렸습니다. 

성인 남자에게 녹차 추출물(카테킨)을 마시게 하니 갈색 지방이 활성화 되어 에너지 소비가 유의하게 증가했으며, 

이는 단기뿐 아니라 5주간의 장기적인 관찰에서도 일관되게 나타났다고 합니다. 

또한 2016년 다른 논문¹³⁾에서는 젊은 여성에게 12주 동안 꾸준하게 카테킨이 풍부한 음료를 마시게 하였더니 

갈색 지방의 밀도가 높아지고(18.8%), 근육 세포외 지방의 함량이 낮아졌다(17.4%)고 보고했습니다.

그리고 일반적으로 잘 알려진 캡사이신의 다이어트 효과와 더불어 성인 남성들에게 하루 9mg씩 

6주간 캡시노이드(파프리카 등에 함유)를 섭취시켰더니 갈색 지방이 활성화되었다는 논문도 있습니다.¹⁴⁾

4) 한약

(1) 방풍통성산

한약이야 뭐 이 잡지를 보는 한의사 원장님들이라면 다들 떠올리실 처방이 있을 겁니다. 

방풍통성산(防風通聖散)이죠. 이 방풍통성산의 다이어트 효과를 말하라면 입만 아픕니다. 

기본적으로 마황의 발열작용(노르에피네프린)을 베이스로 하여 형개, 연교, 감초로 인한 발열 유지 효과(PDE 억제 효과)로 

인해 체내 갈색 지방세포에서 열을 생산시키는 것입니다.¹⁵⁾ 

방풍통성산의 갈색 지방 활성화 효과는 일찍이 쥐를 이용한 실험을 통해 알려졌습니다.^{16) 17)} 

2017년의 BMC(Bio Med Central)의 논문에서는 비만 쥐로 실험한 결과, 단기간의 투여에서는 갈색 지방 조직에서의 

렙틴, 아디포넥틴, 그리고 UCP-1의 mRNA 발현 수준을 증가시켰고, 장기간의 투여에서는 인슐린 내성을 향상시켰으며, 

혈중 렙틴 및 트리글리세라이드의 농도를 감소시켜 내장 백색 지방 조직의 크기와 지방 세포 크기를 감소시켰다고 보고했습니다.¹⁸⁾ 

올해 한 연구에서는 방풍통성산의 또 다른 메커니즘에 대한 논문이 나오기도 했습니다.¹⁹⁾ 

여기선 방풍통성산의 작용 메커니즘 중 하나로 리파아제를 억제하여 장에서 지질 흡수를 방해함으로써 대변으로의 

지질 배출 증가를 촉진한다는 점을 언급하였고 방풍통성산이 콜레스테롤 제거를 촉진하는 것도 보여주었습니다.

(2) 계지(桂枝)

약도 알았으니 단일 약재로도 한 번 살펴보겠습니다. 

모두가 마황을 생각하셨을 텐데 마황의 다이어트 작용은 너무 뻔해서 이참에 다른 연구를 소개해드리려고 합니다. 

한의사들이 마황과 함께 자연스레 생각하는 것은 계지(桂枝)일 것입니다. 이 계지는 신온해표(身溫解表)의 대표적인 약재입니다. 

작년에 발표된 한 논문에 따르면 계지도 마황과 같이 백색 지방 세포의 갈색화를 촉진하는 효과가 있음이 밝혀졌습니다. 

지방세포와 동물 모델에서의 약물 작용을 검토한 연구 결과, 계지는 3T3-L1(전구 지방 세포) 세포 모델에서 갈색화를 촉진하였고, 

관련 유전자의 발현을 증가시켰으며, 동물 모델에서는 UCP1의 발현 증가 및 체중 감소효과를 나타내는 것으로 보고되었습니다. 

흥미로운 것은 피하지질에 대해서는 계지가 이러한 작용을 보였으나 신주위지방, 부고환지방 쪽에서는 계지의 작용이 나타나지 않았다는 점입니다. 

이는 잠정적으로 계지의 신온해표(身溫解表) 작용을 설명하는 것으로도 볼 수도 있을 것입니다.

5) 침

지방분해침 역시 많은 한의원에서 시술하고 있습니다. 

주로 전침 자극을 이용하는데 이론적 근거²⁰⁾ 로는 전침의 열, 저주파의 교감신경 자극으로 인한 카테콜아민의 분비 등이 있습니다.

2017년 PlosOne에 실린 한 논문²¹⁾은 족삼리(足三理, ST 36)와 내정(內庭, ST 44)에 대한 전침 치료는 

체중과 부고환 백색 지방 조직(epididymal white adipose tissue)의 체중대비 비율을 감소(백색 지방 조직의 갈색 지방화)시켰으며, 

혈당, 혈중 지질 및 콜레스테롤 농도도 감소시켰다고 보고했습니다.

2018년 WJAM(World Journal of Acupuncture-Moxibustion)의 논문에서는 비만 쥐에 대한 전침의 갈색지방 활성화에 대한 논문이 실렸습니다.²²⁾ 

족삼리(足三理, ST 36)와 천추(天樞, ST 25)에 8주간 주 5회씩 전침을 시술한 결과 에너지대사 조절인자인 

PGC-1α(PPARγ coactivator-1α) *)와 UCP-1의 발현을 증가시켜 백색 지방 조직의 갈색 지방화를 촉진시킨다고 보고했습니다.

4. 결론

지금까지의 내용을 요약해보면 ‘추운 겨울날, 지속적으로 운동하고, 고추를 먹은 후, 후식으로 녹차를 먹고, 

한의원에 가서 침을 맞고 방풍통성산을 먹어라.’ 정도가 될 수 있습니다.

저는 나이가 들어가면서 살이 찌는 것은 당연한 수순인 줄 알았습니다. 

필자는 학창시절에는 179cm에 63kg이라는, 어마어마하게 슬림한 체중을 자랑했지만, 

현재의 체중은 매일 매일 늘어만 가고 있습니다. 항상 앉아서 진료하고, 진료의 스트레스를 술로 풀기 때문입니다. 

뱃살과의 전쟁은 역시나 적게 먹고 많이 움직이는 것이 답이라는 것을 알면서도 저의 몸은 다이어트를 극도로 거부하고 있습니다. 

전국 수석이 ‘교과서 위주로 예습 복습을 철저히 했습니다.’라고 아무리 말해봐야 실천하지 않는 것과 같은 이치일까요? 가장 기본적인 것이 가장 지키기 어렵습니다.

글을 쓰다 보니 ‘에이, 결국 똑같은 소리뿐이잖아!’라고 하실 분도 계실지 모르겠습니다. 

하지만 나이가 들면 젊었을 때보다 과격한 운동을 하기 힘든 만큼, 중년의 다이어트는 좀 더 적게 움직이되, 

효율적으로 빼야 한다는 점을 말씀드리고 싶었습니다. 그 요점이 바로 ‘갈색 지방’이라는 것이지요.

갈색 지방이 성인에게서 발견된 지 얼마 되지 않은 만큼, 앞으로 다이어트와 관련하여 무궁무진한 발전이 있을 것으로 기대합니다. 

이제 기온이 조금씩 내려가고 있습니다. 여기까지 글을 충실히 읽으셨다면, 

당연히(?) 다이어트 하기에 최적의 조건이라는 생각이 들겠죠? 중년의 다이어트! 이제 남의 일이 아닙니다. 다이어트 가즈아~!

                                                                                                                                                                                글_ AZing

「*) PGC-1α라는 단백질은 근육에 존재하여 운동을 하면 증가되는데, 이는 막단백질인 FNDC-5의 발현을 유도해 결과적으로 FNDC-5로부터 아이리신(irisin) 호르몬의 분비를 증가시킴」

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2) Boström P, Wu J, Jedrychowski MP, et al. A PGC1-α-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis. Nature. 2012; 481(7382): 463-8.

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출처 - On Board 2018 AUTUMN