평소 자주 섭취하는 식단에 포함된 두 가지 지방산이 당뇨병 발병에 서로 상반된 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다. 스페인 바르셀로나대학교 마누엘 바스케스-카레라 교수팀은 식단에서 가장 흔하게 섭취되는 두 가지 지방산인 팔미트산(포화지방산)과 올레산(불포화지방산)이 인슐린 저항성과 제2형 당뇨병 발생에 서로 반대되는 영향을 미친다는 분자적 기전들을 종합 분석한 리뷰 논문을 발표했다. 팔미트산이 어떻게 인슐린 신호를 방해하고 당뇨병을 악화시키는지, 그리고 올레산이 어떻게 이를 막는지를 체계적으로 정리한 이번 연구는 당뇨병 예방과 치료를 위한 식이 전략을 과학적으로 뒷받침하는 데 중요한 근거를 제시한다.

팔미트산은 삼겹살, 버터 등 일상에서 접하기 쉬운 음식에 풍부한 포화지방산으로, 혈중 자유지방산 농도 상승과 제2형 당뇨병 발병 사이에 강한 연관성이 보고되어 왔다. 반면 올레산은 올리브유, 아보카도 등에 많이 들어있는 단일불포화지방산으로, 지중해식 식단의 핵심 성분이기도 하다. 연구팀은 최근 수년간 축적된 분자생물학 연구들을 종합해, 이 두 지방산이 세포 수준에서 어떻게 상반된 작용을 하는지 설명했다.

팔미트산의 핵심 독성 작용은 '세라미드'라는 물질의 과잉 생성에서 시작된다. 세라미드는 과도하게 만들어지면 인슐린 신호 전달 경로의 핵심 단백질을 억제하고, 산화 스트레스와 소포체 스트레스를 일으킨다. 이 스트레스들은 인슐린을 분비하는 췌장 베타세포의 사멸을 촉진하고 근육, 간, 시상하부 신경 세포 등 전신에서 인슐린 저항성을 유발한다. 이때 팔미트산은 장 점막 장벽을 손상시켜 장내 세균의 독소 성분이 혈액으로 새어 나오게 하고, 대식세포를 염증성 M1형으로 바꾸어 전신 만성 염증을 부추긴다. 세포들 사이를 오가는 작은 입자인 엑소좀을 통해서도 팔미트산의 독성 신호가 전파된다는 점도 연구에서 강조됐다.

올레산은 이와 정반대로 작동한다. 올레산은 팔미트산이 세라미드를 과잉 생산하는 경로를 억제하고, 독성을 가진 팔미트산을 세포에 덜 해로운 형태인 중성지방으로 전환해 안전하게 저장되도록 유도한다. 또한 AMPK라는 에너지 감지 단백질을 활성화해 소포체 스트레스와 염증을 줄이고, 시상하부 신경세포에서 팔미트산이 유발하는 자가포식 장애도 회복시키는 것으로 나타났다. 다만 연구팀은 올레산의 이로운 효과가 그 공급원이 식물성인지 동물성인지에 따라 다를 수 있으며, 이를 명확히 구분한 무작위 대조 임상시험이 아직 부족하다는 점을 한계로 지적했다.

연구의 교신저자인 마누엘 바스케스-카레라(Manuel Vazquez-Carrera) 교수는 "팔미트산이 인슐린 감수성을 저해하고 당뇨병 발생과 진행에 영향을 미친다는 새로운 기전들이 속속 밝혀지고 있다"며, "올레산이 이러한 유해 효과를 어느 정도 상쇄할 수 있지만, 지방산의 출처와 가공 방식, 특정 지질 분자 종류를 구분한 향후 무작위 대조 임상시험이 실제 임상적 영향을 평가하는 데 반드시 필요하다"고 강조했다.

이번 연구 결과(Palmitic and oleic acids in type 2 diabetes mellitus: 제2형 당뇨병에서의 팔미트산과 올레산)는 지난 3월 학술지 '내분비대사 트렌드(Trends in Endocrinology & Metabolism)'에 온라인으로 게재됐다.