분지쇄 아미노산, 심방 미세조직의 전기적 리모델링 유발… 랩다마이신이 해결책 제시?¶
원제목: Branched Chain Amino Acids Promote Proarrhythmic Electrical Remodeling in hiPSC-derived Cardiac Atrial Microtissues
핵심 요약
- 분지쇄 아미노산(BCAA)이 심장 박동 이상을 유발하는 전기적 리모델링을 촉진한다는 사실이 밝혀졌습니다.
- 이는 BCAA의 비정상적인 조절이 mTOR 경로를 통해 작용할 수 있다는 가설을 뒷받침합니다.
- mTOR 억제제인 랩다마이신이 BCAA로 인한 이러한 변화를 되돌릴 수 있다는 가능성이 시사되었습니다.
상세 내용¶
최근 발표된 연구 결과에 따르면, 특정 아미노산 그룹인 분지쇄 아미노산(BCAA)이 심장 세포, 특히 심방 세포의 전기적 특성을 변화시키는 '전기적 리모델링'을 유발하는 것으로 나타났습니다. 이러한 변화는 심장 박동 이상, 즉 부정맥의 위험을 높일 수 있는 잠재적 요인으로 주목받고 있습니다.
연구진은 사람 유래 만능 줄기세포(hiPSC)를 이용해 만든 심방 미세조직을 대상으로 실험을 진행했습니다. 이 미세조직에 BCAA를 처리했을 때, 심장 세포의 전기적 활동 시간을 나타내는 활동 전위 지속 시간(APD)이 비정상적으로 길어지는 현상이 관찰되었습니다. 이는 BCAA가 심장의 전기적 안정성에 부정적인 영향을 미칠 수 있음을 시사하는 결과입니다.
이러한 BCAA의 작용 메커니즘과 관련하여, 연구진은 BCAA의 과도한 양이 세포 내 신호 전달 경로 중 하나인 mTOR(기계적 과도 표적) 경로를 비정상적으로 활성화시킬 수 있다는 가설을 세웠습니다. mTOR 경로는 세포 성장, 대사, 노화 등 다양한 생명 활동을 조절하는 중요한 역할을 하는데, 이 경로의 이상이 심장 기능에 영향을 미칠 수 있다는 것입니다.
더욱 흥미로운 점은, 이러한 BCAA로 인한 심방 미세조직의 전기적 변화를 되돌릴 수 있는 잠재적인 해결책이 제시되었다는 것입니다. 연구진은 BCAA를 포함한 배지에 mTOR 억제제인 랩다마이신(rapamycin)을 낮은 농도(10 nM)로 5일간 처리한 결과, BCAA만 처리했을 때 길어졌던 활동 전위 지속 시간(APD)이 정상 수준으로 회복되는 것을 확인했습니다. 이는 BCAA가 mTOR 경로를 통해 부정맥 유발 리모델링을 일으킨다는 가설을 뒷받침하는 강력한 증거가 될 수 있습니다.
이번 연구는 BCAA 섭취나 대사와 관련된 특정 조건에서 심장 건강에 미치는 영향을 이해하는 데 중요한 단서를 제공합니다. 특히, 랩다마이신과 같은 mTOR 억제제가 향후 부정맥 예방 및 치료에 대한 새로운 가능성을 열어줄 수 있음을 시사하며, 향후 임상 적용을 위한 추가 연구의 필요성을 강조하고 있습니다. 다만, 이는 아직 초기 연구 단계이며, 사람에게 직접적인 효과를 보이기까지는 더 많은 검증이 필요합니다.
편집자 노트¶
이번 연구는 우리가 흔히 섭취하는 분지쇄 아미노산(BCAA)이 심장 건강에 예상치 못한 영향을 미칠 수 있다는 점을 과학적으로 규명했다는 점에서 매우 중요합니다. BCAA는 근육 성장과 회복에 도움을 주는 것으로 알려져 스포츠 보충제 등으로 널리 사용되고 있는데, 이번 결과는 특정 조건에서 심장, 특히 심방의 전기적 안정성을 해칠 수 있다는 가능성을 제기합니다. 이는 단순히 건강기능식품 섭취를 넘어, 식습관과 심장 질환의 연관성에 대한 새로운 시사점을 던져줍니다.
더욱 주목할 만한 부분은 랩다마이신이라는 약물의 역할입니다. 랩다마이신은 수명을 연장하는 효과가 있을지도 모른다는 연구로도 잘 알려진 mTOR 억제제인데, 이 약물이 BCAA로 인해 발생한 심방의 전기적 이상을 되돌릴 수 있다는 점은 매우 흥미롭습니다. 이는 mTOR 경로가 심장의 전기적 리모델링과 노화 과정에 깊이 관여하고 있음을 보여주는 증거이며, 랩다마이신이나 이와 유사한 작용을 하는 물질들이 미래의 부정맥 치료제나 노화 관련 심장 질환 치료제 개발에 중요한 단서가 될 수 있음을 시사합니다. 일반 대중에게는 아직 생소할 수 있지만, 이러한 기초 연구 결과가 쌓여 미래 의학 기술 발전의 밑거름이 될 것이라는 점을 기억할 필요가 있습니다.