아질산염 가설(nitrite hypothesis)에 대한 새로운 연구 결과

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-12-18

아질산염(nitrite)이 어떻게 고혈압(hypertension), 심장 발작과 같은 질병을 개선시킬 수 있는지에 대한 전세계적인 연구가 행해지고 있다. 미 웨이크 포레스트대(Wake Forest University)의 새로운 연구 결과가 이러한 목표에 도달할 수 있는 전기를 마련한 것으로 평가받고 있다. Biological Chemistry지에 실린 논문에서, 웨이크 포레스트대 물리학과 교수인 Daniel Kim-Shapiro와 동료 연구자들은 탈탄소화 헤모글로빈(deoxygenated hemoglobin)이 혈액의 흐름과 응고에 영향을 주는 과정인 질산염에서 아질산염으로의 변환을 개시하는데 관여한다는 사실을 보여주었다. 이에 대해 Kim Shapiro는 "우리는 적혈구에서 탈산소화 헤모글로빈에 의한 질산염의 아질산염으로의 변환이 혈소판 활성을 줄인다는 사실을 보여주었다. 이러한 사실은 겸상적혈구빈혈 sickle cell disease와 심장마비 등을 포함하는 질병들에 있어 응고를 줄이는 기작에 관여하는 것으로 보인다"고 말했다. 2003년, Kim Shapiro는 질산염이 이전에 생각했던 것들과 달리 생물학적으로 불활성을 나타내는 것이 아니며 중요한 신호전달 분자인 산화질소(nitric oxide (NO))로 변환될 수 있고 이를 통해 혈액의 흐름을 증가시켜 준다는 사실을 입증한 피츠버그대(University of Pittsburgh)의 Mark Gladwin과 공동 연구를 수행했다. 그 당시 연구자들은 질산염이 산화질소로 변환되는 것이 적혈구 세포에 존재하는 탈산소화 헤모글로빈과의 반응에 의한 것이라고 생각했다. 이와 관련해 Kim Shapiro는 최근의 연구 목표는 어떻게 이들 적혈구 세포들이 혈액의 흐름을 증가시키는 중요한 신호전달 기능을 수행할 수 있는지를 결정하는 알아내는 것이라고 말했다. 연구자들은 질산염으로부터 산화질소의 생성을 측정하기 위해 여러 생물리학적 기술을 이용했으며 이를 통해 산화질소의 생성 메커니즘에 대한 연구를 수행했다. 그는 이에 대해 "중요하게도, 이 반응은 낮은 산소 조건에서 증가했으며, 그래서 질산염들이 필요할 때 신체에서 혈액의 흐름을 증가시키는 것으로 보인다. 우리가 이번 연구에서 보여준 것은 적혈구 세포가 이러한 일들을 수행하는 일부이며 이는 우리의 이전 가설과도 일치하는 것이다. 이 연구 결과들은 이와 관련된 메커니즘과 이들이 실제로 어떻게 작용하는지를 보여준다"고 말했다. Kim Shapiro와 동료 연구자들은 질산염과 이들의 생물학적 전구체가 어떻게 다양한 질병의 치료에 이용될 수 있는지를 보여주었다. 2010년의 연구에서, 연구자들은 처음으로 질산염이 풍부한 주스와 뇌 속으로 흘러 들어가는 혈액의 흐름과의 관련성을 발견한 바 있다. 연구자들은 다음 단계로 모든 적혈구 세포들이 이러한 활성을 지니는지, 그리고 겸상적혈구빈혈증과 같은 질병에서 이러한 기능이 사라지는지 등에 대한 연구를 수행할 예정이다. http://phys.org/news/2014-12-controversial-nitrite-hypothesis.html