각종 영양소가 풍부해 성인병 예방과 어린이 두뇌에 좋다는 이유로 건강보조식품에 첨가되는 물질 오메가3 지방산. 혈액순환 건강의 대명사이기도 한 오메가3 지방산이 종양(암세포)을 죽이는 역할까지 한다는 연구 결과가 나와 주목을 받고 있다. 벨기에 루뱅가톨릭대 연구진이 밝힌 내용이다. 이들이 밝혀낸 오메가3 지방산의 작용은 어떤 것일까.

뇌에 좋은 DHA, 심장질환 도움 주는 EPA

오메가3는 대표적인 불포화지방산이다. 식물성의 불포화지방산은 상온에서 액체 상태로 존재한다. 때문에 다른 성분과 쉽게 융화되면서 희석할 수 있어 지방의 분해를 돕거나 중성지방을 감소시킨다. 포화지방산은 돼지기름처럼 상온에서도 고체로 존재한다. 이런 성분이 혈관 속을 떠다닌다고 하면 포화지방산이 왜 몸에 좋지 않은지 쉽게 이해할 수 있다.

오메가3 지방산은 우리 몸의 조직을 구성하는 세포막의 주요 성분이다. 세포를 보호하거나 원활한 신진대사 작용에 꼭 필요한 필수지방산 중 하나다. 하지만 체내에서 직접 만들 수 없어서 반드시 음식으로 섭취해야 한다. 오메가3 지방산의 대표적인 성분은 도코사헥사엔산(DHA)과 에이코사펜타엔산(EPA) 등이다. 청어·고등어·꽁치 같은 등푸른생선에 많이 들어 있다.

DHA는 두뇌를 구성하는 주요 성분이다. 두뇌의 60%는 지방이고, 그 지방의 20%를 DHA가 차지한다. DHA는 뇌세포 기능을 활발하게 해 기억력과 학습능력을 증가시킨다. 또 ‘치매 예방약’이라고 할 만큼 알츠하이머를 예방한다. 알츠하이머의 원인 물질인 베타아밀로이드가 뇌에 쌓이는 걸 막기 때문이다. DHA는 혈관에 나타나는 만성 염증성 질환에도 효과가 있다.

한편 EPA는 혈중 콜레스테롤을 낮추는 작용을 한다. 따라서 적절하게 섭취하면 뇌의 혈액순환을 원활하게 해 혈전이 생기는 걸 막고, 심장질환 등의 예방에도 도움을 준다. 결과적으로 뇌혈관을 건강하게 해 뇌의 영양 공급을 돕는다. 오메가3 지방산이 결핍되면 피부명반, 피부비늘, 머리카락 성장속도 등 전반적인 신체 성장속도의 둔화가 나타날 수 있다.

이렇게 좋은 점이 많은 오메가3 지방산이 암을 예방하는 데도 중요한 역할을 한다는 새로운 연구가 발표돼 화제다. 루뱅가톨릭대 올리비에 페론 교수팀이 종양의 암세포 발달을 막는 메커니즘을 확인해 국제학술지 ‘세포 대사(Cell Metabolism)’ 6월 11일 자에 발표한 것이다. 페론 교수는 종양학 전문가다.

암세포 죽이는 모습 포착

연구진은 오메가3 지방산이 종양을 억제하는 정확한 작용을 규명하기 위해 실험을 진행했다. 3차원(3D) 종양세포 모델 ‘스페로이즈(spheroids)’를 통해 DHA를 투여하는 실험이다. 실험의 궁극적 목표는 DHA를 투여해 종양세포가 사멸하는 모습을 포착하는 것이다.

페론 교수팀의 연구는 2016년으로 거슬러 올라간다. 당시 연구팀은 정상세포가 활동하는 데 포도당을 에너지원으로 사용하는 것과 달리, 종양은 지방질(지방산)을 에너지원으로 사용한다는 사실을 발견했다. 우리가 섭취한 음식물은 바로 에너지로 사용할 수 없다. 음식물이 들어오면 소화를 통해 더 작은 단위의 영양소로 분해된다.

예를 들어 단백질은 아미노산으로, 탄수화물은 포도당으로, 지방은 지방산으로 분해되어 혈액으로 흡수된다. 이때 미토콘드리아가 호흡을 통해 들어온 산소를 이용해 혈액 속 포도당(영양소)을 세포가 이용할 수 있는 형태의 에너지(ATP·아데노신삼인산)로 만들어낸다. 음식이 원유라면 ATP는 휘발유인 셈이다.

연구진은 지난해 또 지방산의 종류에 따라 종양의 암세포에 대한 효과가 현저하게 다를 수 있다는 사실을 발견했다. 어떤 특정 지방산은 종양의 성장을 자극하는 반면 오메가3처럼 일부 지방산은 종양 암세포의 사멸을 유도한다는 사실을 알아냈다.

이후 연구진은 종양에 오메가3 지방산을 투여하는 실험을 했다. 그 결과 오메가3를 구성하고 있는 성분 중 하나인 DHA가 10일째부터 종양의 형체를 무너뜨리기 시작하더니 13일이 지나자 암세포가 붕괴되는 모습이 포착됐다. 연구진이 공개한 사진과 영상에서도 DHA가 종양의 암세포를 죽이는 모습을 확인할 수 있다. DHA가 종양의 암세포에 독이었던 셈이다.

세포 사멸 유도하는 페롭토시스

연구진은 특히 오메가3 지방산이 ‘페롭토시스(Ferroptosis)’라고 불리는 과정을 통해 종양세포의 산화를 유발한다는 사실을 알아냈다. 페롭토시스는 세포가 지질 과산화(세포막에 불포화지방산이 과다하게 분포하는 현상) 환경에서 철분을 이용해 활성산소를 만들어 스스로 사멸을 유도하는 ‘세포 사멸 작용’이다. 세포 안에 불포화지방산과 철분이 많을수록 세포막을 이루는 지방질 분자가 쉽게 산화돼 세포가 손상되거나 죽음에 이를 위험이 커진다.

일반적으로 종양은 에너지원이 되는 지방산을 ‘지방구(Lipid droplet·지방 방울)’에 저장해 산화되지 않게 한다. 그런데 다량의 DHA를 증가시키면 지방구에 지방산을 더 이상 담을 수 없게 돼 산화가 발생하고, 페롭토시스를 통해 종양의 암세포가 제거된다는 게 연구진의 설명이다. 이러한 연구 결과는 향후 페롭토시스를 이용한 난치암 치료제를 개발하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.

이를 뒷받침한 연구가 국내에서도 이뤄진 바 있다. 지난해 12월 한국생명공학연구원 이상철·이은우 박사팀 또한 중간엽 세포의 특성을 갖는 위암 세포에 페롭토시스를 유도하는 약물을 투입하자 위암 세포가 죽는 것이 확인됐다. 중간엽 세포는 수정란이 분열해 생긴 중배엽에서 분화한 줄기세포의 한 종류로, 다양한 세포로 분화할 수 있다. 연구 결과는 국제학술지 미국 국립과학원회보(PNAS) 12월 7일 자에 게재됐다.

페론 교수팀은 자신들이 발견한 연구를 바탕으로 종양이 있는 생쥐에게 오메가3가 풍부한 식단을 제공하는 실험을 실시했다. 그 결과 DHA를 많이 섭취한 생쥐는 일반 먹이를 먹인 생쥐보다 종양의 성장속도가 훨씬 늦어진다는 사실을 확인했다. 이 같은 결과가 사람에게도 동일하게 적용될 수 있을지 알아보는 시험을 곧 실시할 계획이라고 페론 교수는 밝혔다.

또 교수팀은 종양의 억제 효과를 나타내는 데 적절한 오메가3 복용량이 얼마나 될지도 정확하게 밝힐 예정이다. 식품의약품안전처가 권장하는 오메가3(DHA와 EPA의 합)의 일일 섭취량은 500~2000㎎. 연구진의 복용량이 밝혀지면 지금보다 훨씬 더 DHA를 섭취하게 되지 않을까.