비알코올성 지방간 일으키는 과당, 장에서 장벽을 붕괴시켜
미국인의 음식에 널리 사용되는 감미료인 과당의 지나친 섭취는 비알코올성 지방간 질환(NAFLD)을 유발할 수 있다.

과당이 지나치게 많은 미국에서는 비알코올성 지방간이 그만큼 더 흔하다. 그러나 이전에 알고 있던 것과는 달리, 캘리포니아 대학교 샌디에이고 의대의 연구진은 과당이 장에 도달해서 장에 있는 박테리아 독소로부터 내부 장기들을 보호하는 상피 장벽을 부숴버린 후에야 간에 나쁜 영향을 준다고 보고했다.

연구진은 최근에 발표한 논문에서 장 장벽의 붕괴를 막는 치료제 개발이 미국인 3명 중 1명이 겪고 있는 질환인 비알코올성 지방간으로부터 간을 보호할 수가 있을 것이라는 결론을 내렸다.

캘리포니아 대학교 샌디에이고 의대의 약리학 및 병리학 석좌 교수로 논문의 책임 저자인 미카엘 카린 박사는 다음과 같이 말했다. “비알코올성 지방간은 세계적으로 만성 간질환의 가장 흔한 원인이다. 비알코올성 지방간은 간경변이나 간암이나 간부전이나 사망 같은 더 심각한 상태로 진행할 수가 있다. 이번 연구 결과는 애초에 간이 손상되는 것을 막아버릴 수 있는 방법을 제시한다.”

미국에서는 과당의 소비가 1970년대 이후 고과당 옥수수 시럽(HFCS)의 등장으로 급증했다. 고과당 옥수수 시럽은 저렴한 설탕 대체제로 시리얼과 제과 제품으로부터 청량음료에 이르기까지 가공 포장 식품에 널리 사용되고 있다.

동물과 인간을 대상으로 실시한 다수의 연구가 고과당 옥수수 시럽 소비의 증가를 미국의 비만 대유행과 당뇨병이나 심장질환이나 암 같은 많은 염증성 질환과 연관을 짓는다. 그런데도 미국 FDA는 현재 고과당 옥수수 시럽을 자당이나 꿀 같은 다른 감미료와 유사하게 규제하면서 적당히 섭취하도록 조언만 하고 있다.

장 장벽 약화로 내독소혈증 만성 염증 유발
그러나 이번 연구는 지방간의 발생에 대한 고과당 옥수수 시럽의 구체적인 역할과 위험을 규정짓고 있다. 카린은 이렇게 설명했다. “말린 무화과와 대추야자에 풍부한 과당이 지방간을 유발하는 능력은 고대 이집트인에게도 알려져 있어서, 그들은 이집트판 푸아그라를 만들기 위해 오리와 거위에 말린 과일을 먹였다. 현대의 생화학과 물질대사 분석이 등장하면서 과당이 (비알코올성 지방간을 촉발하는 상태인) 간의 지방을 증가시키는데 포도당보다 2~3배나 더 강력한 것이 분명해졌다. 그리고 고과당 옥수수 시럽을 함유한 청량음료의 소비 증가가 비알코올성 지방간 발생률의 폭발적 증가와 일치한다.”

과당은 인간의 소화관에서 간과 장이 생산하는 프락토키나제라는 효소에 의해 분해된다. 연구진은 생쥐 모델을 이용해서 장 세포 내의 과도한 과당 대사가 장 장벽을 유지하는 단백질의 생산을 감소시키는 것을 발견했다. 장 장벽은 상피세포로 빈틈없이 채워진 한 겹의 장벽으로 내독소 같은 박테리아나 각종 미생물이나 그 대사산물들이 장에서 새어나와 혈관 속으로 들어가는 것을 막는 점액으로 덮여있다.

제1 저자로 카린 교수의 실험실에서 방문 학자로 근무하는 젤레나 토도릭 박사는 다음과 같이 말했다. “그래서 지나친 과당 소비는 그 장벽을 약화시켜 침투성을 높여서 내독소혈증이라는 만성적인 염증 질환을 유발할 수 있다. 이는 실험동물이나 소아 비알코올성 지방간 환자를 통해 증명되었다.”

이번 연구에서 카린과 토도릭과 전 세계 대학교와 연구소의 동료들은 누출된 내독소가 간에 도달해서 염증성 사이토카인의 생산이 증가하도록 만들었고 과당과 포도당을 지방산으로 바꾸어 축적하도록 자극하는 것을 발견했다. 과당이 장에서 비열한 일을 하는 것은 아주 분명하고, 만약 장 장벽의 약화를 방지한다면 과당이 간에 해를 주지 못할 것이라고 카렌을 말했다.

정상적인 과일로 적당한 과당 섭취는 해가 안 돼
연구진은 생쥐에게 다량의 과당과 지방을 먹이면 건강에 현저하게 심각한 해로운 영향이 나타난다고 밝혔다. 흔히 미국 청년들은 햄버거나 감자튀김같이 열량이 높은 음식과 더불어, 일일 칼로리를 최고 21.5%까지 과당에서 획득한다. 생쥐 실험은 그들이 섭취하는 상대적인 과당 섭취의 95 백분위수를 모방한 상황이라고 카렌은 설명했다.

흥미로운 것은 과당 섭취를 일정한 역치 아래로 줄이면 생쥐에게서 해로운 영향이 나타나지 않아서, 단지 과도하고 장기적인 과당 섭취가 건강상의 위험이 되는 것을 시사하는 것을 연구진이 발견한 것이다. 정상적인 과일 섭취를 통한 적당한 과당 섭취는 인체가 용인한다.

케린은 다음과 같이 설명했다. “불행하게도 많은 가공식품에 고과당 옥수수 시럽이 들어있고 대부분의 사람은 자신이 과당을 실제로 얼마나 많이 섭취하는지를 산정할 수가 없다. 비록 교육과 경각심이 이 문제에 대한 최선의 해결책이지만, 비알코올성 지방간염이라는 심각한 유형의 비알코올성 지방간 질환으로 진행한 사람들에게는 이번 연구 결과가 장 장벽의 복구에 기반을 둔 치료법이 미래에 생길 것이라는 일말의 희망을 준다.”

참조:
J. Todoric et al., "Fructose stimulated de novo lipogenesis is promoted by inflammation" Nat Metab. 2020 Aug 24. doi: 10.1038/s42255-020-0261-2.