인하대는 최근 신다연 식품영양학과 교수 연구팀이 한국인 대사증후군과 관련한 새로운 생체지표를 발견했다고 10일 밝혔다.
신다연 교수 연구팀은 한국인 유전체 역학조사사업(KoGES) 참가자 2천306명을 대상으로 한 대규모 연구를 통해 이번 성과를 발표했다.
이번 연구에서는 ‘아르기닌 생합성’과 ‘아르기닌-프롤린 대사’ 경로가 대사증후군과 가장 뚜렷한 연관성을 갖는다는 사실이 밝혀졌다.
아르기닌 생합성은 혈관 확장 물질인 산화질소(NO)의 원료가 되는 아르기닌을 만드는 과정이고, 아르기닌-프롤린 대사는 에너지 대사가 혈당 조절에도 관여하는 아미노산 대사 경로다. 이 같은 대사 경로에 이상이 생기면 혈관 기능이 떨어질 수 있다.
실제로 기존 임상 연구에서도 대사증후군 환자에서 아르기닌 부족으로 인한 산화질소 생산 감소가 혈관 확장 장애, 고혈압, 포도당 내성 저하, 비만 등 대표적 증상과 직결된다는 점을 보고한 바 있다.
연구팀은 이번 성과를 토대로 머신러닝 기반 조기 진단 가능성도 확인했다. 혈액 내 대사체 데이터를 활용해 서포트 벡터 머신, 랜덤 포레스트, 딥러닝 등 8개 머신러닝 알고리즘을 비교 분석한 결과 확률적 경사하강법 모델이 AUC(의료·머신러닝 분야에서 예측 모델 성능을 평가하는 지표) 0.84라는 높은 예측 성능을 보였다.
학계에서는 2천명 이상의 데이터를 이용한 대규모 연구에서 이 같은 정확도를 보였다는 점에서 앞으로 간단한 혈액 검사만으로도 대사증후군 진단이 가능할 수 있다는 기대감을 나타내고 있다.
신다연 인하대 식품영양학과 교수는 “이번 연구는 대사증후군 환자에서 나타나는 독특한 대사 특성을 과학적으로 규명한 의미 있는 결과”라며 “개인의 대사체 프로필에 따른 BCAA 제한 식단, 당질 섭취 조절, 나이아신 함유 단백질 섭취 관리 등 맞춤형 영양 치료법 개발의 토대가 될 것”이라고 말했다.
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