심혈관일반
전 세계 HDL 학자 한자리에… 새로운 인체 효능에 대해 논하다
이슬비 헬스조선 기자
입력 2023/09/04 09:41
아난드 로하트기 교수 심혈관질환 예방의 길, 'HDL 기능'이 좌우한다 요시나리 우에하라 교수 폴리코사놀, HDL 기능·콜레스테롤 배출 능력 높여 테오도로스 켈레시디스 부교수 건강한 HDL, 코로나19 면역력 높여 조경현 연구원장 100세 시대, 장수인자 HDL에 주목
아난드 로하트기 교수 심혈관질환 예방의 길, 'HDL 기능'이 좌우한다
◇HDL '수'만큼 '기능'도 중요
HDL이라고 모두 같지 않다. 크기, 형태 그리고 어떤 단백질과 결합하고 있느냐에 따라 기능이 매우 달라진다. 콜레스테롤을 혈관 내피로 축적시키는 LDL은 포함할 수 있는 단백질 총합이 22개 밖에 안 되는데, HDL은 무려 251개의 단백질을 포함할 수 있다. 로하트기 교수는 "HDL은 단백질과 함께 다양한 항산화 효소까지 갖고 있어 종류가 다양하다"며 "기능도 콜레스테롤의 역수송뿐만 아니라 항염증, 항감염, 항당화, 항혈전 등 다양한 역할을 수행한다"고 했다.
심혈관질환을 효과적으로 예방하려면 기능 좋은 HDL의 농도를 높여야 한다. HDL의 기능은 ▲HDL-P(HDL입자의 농도) ▲콜레스테롤 유출능력(CEC) ▲항염증능력 등을 지표로 평가한다. 1만5000여명을 대상으로 진행한 대규모 연구에서 HDL-P가 높은 그룹과 HDL 콜레스테롤 수치가 높은 그룹을 비교했더니, HDL-P가 높은 그룹이 단지 HDL 콜레스테롤 수치가 높은 그룹보다 심혈관질환 발병 위험률이 약 15% 더 낮은 것으로 확인됐다. 또 다양한 연구로 CEC가 클수록 관상동맥질환 위험이 적게는 36%에서 많게는 76%까지 감소하는 것이 증명됐다. HDL의 항염증능력도 심혈관질환 발병률에 영향을 미친다. 심혈관질환자와 대조군 각 340명을 10년간 분석했더니, HDL의 항염증능력이 22.2% 높아지면 심혈관질환 위험이 26%씩 낮아졌다.
◇고기능 HDL, 당뇨병·고혈압까지 예방해
HDL의 다양한 기능은 심혈관질환 자체는 물론 선행 질환인 당뇨병과 고혈압을 예방하는 데도 도움이 된다. 로하트기 교수는 "HDL은 혈당을 낮추는 호르몬인 인슐린의 분비를 돕고 인슐린 감수성을 높여 혈당이 잘 조절되도록 한다"며 "우리 몸에서 혈당을 가장 많이 사용하는 골격근으로 포도당이 흡수되는 것도 도와 혈당을 낮춘다"고 했다. 실제로 HDL의 기능을 높이는 CETP억제제들은 당뇨 발병률을 약 16% 낮추는 것으로 확인됐다. HDL콜레스테롤 수치가 높으면 고혈압 발병률이 낮아진다는 연구 결과들도 꾸준히 발표되고 있다.
고기능 HDL의 다양한 질환 예방 효과가 지속해서 확인되고 있다.그렇다면 체내 HDL 기능은 어떻게 높일까? 일본 후쿠오카대 순환기내과 요시나리 우에하라 교수는 ‘2023 장수인자 HDL 심포지엄’에서 “쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올 섭취가 일본인 대상으로 한 임상실험에서 HDL 기능을 향상 시켰다”고 했다.
우에하라 교수팀은 건강한 일본인 32명을 대상으로 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올 20㎎을 12주간 섭취하도록 했다. 이후 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올 섭취군과 위약을 섭취한 대조군의 HDL 기능 등을 비교·분석했다. 그 결과, 섭취 군에서 더 크게 HDL 콜레스테롤 수치는 상승하고, LDL/HDL 비율은 감소했다. LDL/HDL의 비율은 동맥경화 정도를 가늠할 수 있는 중요한 척도다. 섭취 군에서는 apoA-I도 증가한 것으로 나타났다. HDL과 LDL 등 콜레스테롤을 수송하는 지단백질은 인지질 이중막 안쪽에 콜레스테롤과 중성지방이 존재하고, 지단백질 바깥을 apoA-I이나 apo-B 등의 아포지단백질이 감싸고 있다. apoA-I은 HDL의 핵심 단백질로, 혈관 내막에서 간으로 콜레스테롤을 역수송하는 데 중요한 역할을 한다. 체내에 쓰고 남은 잉여 콜레스테롤이 많으면 세포막 표면에서 ABCA-1이라는 배출 펌프 단백질이 콜레스테롤을 세포 밖으로 배출하는데, 이때 그냥 배출되면 체내 콜레스테롤 지수가 올라간다. 그러나 체내에 apoA-I이 많으면 ABCA-1에 apoA-I이 결합해 콜레스테롤을 받아 초기형태의 HDL을 형성한다. 혈중 총콜레스테롤보다 HDL 수치가 올라가게 된다.
연구팀은 전자현미경으로 실험참가자의 HDL 입자를 확인해 HDL의 질도 확인했다. 그 결과 섭취 군에서는 HDL 입자 크기가 22% 증가했고, 모양과 윤곽이 매우 분명했다. 반면, 대조군에서는 HDL 입자가 10% 감소했고, 뭉치는 특징을 보였다. HDL은 입자 수가 많고, 밀도가 높고 모양과 윤곽이 분명하고 클수록 건강하다. 연구팀은 고성능 액체크로마토그래피 분석 방법으로 HDL을 입자 크기에 따라 7종류로 나눠 분석해 섭취 군에서 큰 HDL 입자들이 많다는 것을 확인했다. 우에하라 교수는 “미국심장협회의 과학선언문(AHA Scientific Statement)에서도 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올을 심장질환에 효과적인 대체의약품으로 제안하고 있다”며 “최근 극단적으로 높은 HDL 콜레스테롤(90㎎/㎗ 이상)이 오히려 사망률을 높일 수 있다는 연구 결과들이 발표되고 있는데, 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올 섭취로는 HDL 콜레스테롤을 극단적으로 높이지 않으면서 적절한 수준에서 HDL 콜레스테롤과 HDL의 콜레스테롤 배출 능력을 높일 수 있다”고 했다.
우에하라 교수팀은 건강한 일본인 32명을 대상으로 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올 20㎎을 12주간 섭취하도록 했다. 이후 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올 섭취군과 위약을 섭취한 대조군의 HDL 기능 등을 비교·분석했다. 그 결과, 섭취 군에서 더 크게 HDL 콜레스테롤 수치는 상승하고, LDL/HDL 비율은 감소했다. LDL/HDL의 비율은 동맥경화 정도를 가늠할 수 있는 중요한 척도다. 섭취 군에서는 apoA-I도 증가한 것으로 나타났다. HDL과 LDL 등 콜레스테롤을 수송하는 지단백질은 인지질 이중막 안쪽에 콜레스테롤과 중성지방이 존재하고, 지단백질 바깥을 apoA-I이나 apo-B 등의 아포지단백질이 감싸고 있다. apoA-I은 HDL의 핵심 단백질로, 혈관 내막에서 간으로 콜레스테롤을 역수송하는 데 중요한 역할을 한다. 체내에 쓰고 남은 잉여 콜레스테롤이 많으면 세포막 표면에서 ABCA-1이라는 배출 펌프 단백질이 콜레스테롤을 세포 밖으로 배출하는데, 이때 그냥 배출되면 체내 콜레스테롤 지수가 올라간다. 그러나 체내에 apoA-I이 많으면 ABCA-1에 apoA-I이 결합해 콜레스테롤을 받아 초기형태의 HDL을 형성한다. 혈중 총콜레스테롤보다 HDL 수치가 올라가게 된다.
연구팀은 전자현미경으로 실험참가자의 HDL 입자를 확인해 HDL의 질도 확인했다. 그 결과 섭취 군에서는 HDL 입자 크기가 22% 증가했고, 모양과 윤곽이 매우 분명했다. 반면, 대조군에서는 HDL 입자가 10% 감소했고, 뭉치는 특징을 보였다. HDL은 입자 수가 많고, 밀도가 높고 모양과 윤곽이 분명하고 클수록 건강하다. 연구팀은 고성능 액체크로마토그래피 분석 방법으로 HDL을 입자 크기에 따라 7종류로 나눠 분석해 섭취 군에서 큰 HDL 입자들이 많다는 것을 확인했다. 우에하라 교수는 “미국심장협회의 과학선언문(AHA Scientific Statement)에서도 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올을 심장질환에 효과적인 대체의약품으로 제안하고 있다”며 “최근 극단적으로 높은 HDL 콜레스테롤(90㎎/㎗ 이상)이 오히려 사망률을 높일 수 있다는 연구 결과들이 발표되고 있는데, 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올 섭취로는 HDL 콜레스테롤을 극단적으로 높이지 않으면서 적절한 수준에서 HDL 콜레스테롤과 HDL의 콜레스테롤 배출 능력을 높일 수 있다”고 했다.
코로나19로 유발되는 후유증인 롱코비드를 HDL이 줄일 수 있는 것으로 확인됐다. 롱코비드는 질병관리청에 따르면 진단 12주 이후에도 설명되지 않는 증상이 지속될 때를 말한다. 미국 텍사스 사우스웨스턴대 메디컬센터 내과 테오도로스 켈레시디스 부교수는 ‘2023 장수인자 HDL 심포지엄’에서 “건강한 HDL을 혈관내로 투여해 롱코비드를 치료하는 연구가 미국과 유럽에서 진행중이다”며 “HDL의 기능이 개선되면 롱코비드의 해결책이 될 수 있을 것으로 기대된다”고 했다.
◇롱코비드, HDL로 완화 가능해
롱코비드에 걸리면 지속적인 심장대사질환, 산화스트레스, 염증, 지질, 면역조절장애 등이 유발될 수 있다. 바이러스 감염으로 면역체계에 교란이 일어나기 때문인데, HDL은 코로나 바이러스로 인한 이런 변화들을 중화해 상쇄시킨다. 구체적으로 코로나 바이러스가 인체 내에서 ▲혈액내 지질변화 ▲혈관내피 기능 이상 ▲면역기능 이상 ▲산화스트레스 증가 ▲혈액 응고 이상 등을 일으키면, HDL은 반대로 ▲콜레스테롤 간으로 배출 ▲혈관내피 손상 복구 ▲항염증화로 면역조절 ▲항산화 ▲항응고 기능을 해 코로나 바이러스로부터 공격받은 신체를 보호하고 회복시킨다.
실제로 HDL 콜레스테롤 수치는 코로나19의 감염, 중증도 그리고 사망률과도 관련이 있다. 코로나19와 관련된 총 26편의 논문을 분석한 결과, 감염자들은 비감염자보다 HDL콜레스테롤 수치가 평균 6.9㎎/㎗ 더 낮았고, 중증도가 높은 환자들과 사망자들의 HDL평균수치는 각 4.4㎎/㎗, 2.5㎎/㎗가 더 낮은 것으로 나타났다. 켈레시디스 교수는 “바이러스에 감염되면 바이러스와 싸우느라 HDL 손실이 커지고, 간손상으로 HDL 합성이 줄어들며, 지질효소 변화로 HDL 수치가 줄어든다”고 했다. 반대로 HDL콜레스테롤 수치가 높으면 코로나와 폐렴의 위험은 줄어들었다. 약 23만명을 대상으로 한 연구에서 HDL 콜레스테롤이 14㎎/㎗ 높아지면 코로나 위험은 17% 줄어들고, 폐렴 위험은 2% 줄어들었다.
◇HDL 기능 높이면 면역력 올라가
효과적으로 면역력을 키우려면 체내 HDL 기능을 높여야 한다.실제로 건강한 HDL과 당화돼 기능이 떨어진 HDL은 코로나바이러스 사멸능력에서 큰 차이를 보인 것으로 나타났다. 건강한 HDL의 코로나 사멸률은 최대 62%지만, 72시간 당화로 기능이 손상된 HDL은 항바이러스 효과가 3.6배 더 낮았다는 연구가 있다. 손상된 HDL은 항산화능력이 건강한 HDL보다 약 51%까지 떨어졌고, 코로나바이러스 사멸률은 17%에 그쳤다. 켈레시디스 교수는 “HDL의 품질과 기능 유지가 코로나등 다양한 감염질병에 대한 면역력을 향상시키는 데 매우 중요하다”고 말했다.
◇롱코비드, HDL로 완화 가능해
롱코비드에 걸리면 지속적인 심장대사질환, 산화스트레스, 염증, 지질, 면역조절장애 등이 유발될 수 있다. 바이러스 감염으로 면역체계에 교란이 일어나기 때문인데, HDL은 코로나 바이러스로 인한 이런 변화들을 중화해 상쇄시킨다. 구체적으로 코로나 바이러스가 인체 내에서 ▲혈액내 지질변화 ▲혈관내피 기능 이상 ▲면역기능 이상 ▲산화스트레스 증가 ▲혈액 응고 이상 등을 일으키면, HDL은 반대로 ▲콜레스테롤 간으로 배출 ▲혈관내피 손상 복구 ▲항염증화로 면역조절 ▲항산화 ▲항응고 기능을 해 코로나 바이러스로부터 공격받은 신체를 보호하고 회복시킨다.
실제로 HDL 콜레스테롤 수치는 코로나19의 감염, 중증도 그리고 사망률과도 관련이 있다. 코로나19와 관련된 총 26편의 논문을 분석한 결과, 감염자들은 비감염자보다 HDL콜레스테롤 수치가 평균 6.9㎎/㎗ 더 낮았고, 중증도가 높은 환자들과 사망자들의 HDL평균수치는 각 4.4㎎/㎗, 2.5㎎/㎗가 더 낮은 것으로 나타났다. 켈레시디스 교수는 “바이러스에 감염되면 바이러스와 싸우느라 HDL 손실이 커지고, 간손상으로 HDL 합성이 줄어들며, 지질효소 변화로 HDL 수치가 줄어든다”고 했다. 반대로 HDL콜레스테롤 수치가 높으면 코로나와 폐렴의 위험은 줄어들었다. 약 23만명을 대상으로 한 연구에서 HDL 콜레스테롤이 14㎎/㎗ 높아지면 코로나 위험은 17% 줄어들고, 폐렴 위험은 2% 줄어들었다.
◇HDL 기능 높이면 면역력 올라가
효과적으로 면역력을 키우려면 체내 HDL 기능을 높여야 한다.실제로 건강한 HDL과 당화돼 기능이 떨어진 HDL은 코로나바이러스 사멸능력에서 큰 차이를 보인 것으로 나타났다. 건강한 HDL의 코로나 사멸률은 최대 62%지만, 72시간 당화로 기능이 손상된 HDL은 항바이러스 효과가 3.6배 더 낮았다는 연구가 있다. 손상된 HDL은 항산화능력이 건강한 HDL보다 약 51%까지 떨어졌고, 코로나바이러스 사멸률은 17%에 그쳤다. 켈레시디스 교수는 “HDL의 품질과 기능 유지가 코로나등 다양한 감염질병에 대한 면역력을 향상시키는 데 매우 중요하다”고 말했다.
아시아 최고 HDL 전문가가 우리나라에 있다. 바로 레이델연구원 조경현 원장이다. 조 원장은 32년간 HDL을 연구해 164편의 국제저널에 논문을 출판했고, 62건의 국내외 특허를 등록했다. 조 원장은 ‘어떻게 HDL의 양과 품질을 높일 수 있을까’에 대한 질문의 답을 찾는 게 목표였고, 10년 전 ‘쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올’이라는 해답을 냈다. 조 원장은 “최근 주목하고 있는 주제는 장수 인자로서의 HDL”이라며 “쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올로 질 좋은 HDL 수치를 높이면 콜레스테롤 축적을 막거나 제거해 뇌졸중, 협심증, 심근경색, 말초혈관질환, 치매 등의 노인성질환들을 예방할 수 있을 것”이라고 했다.
◇100세 건강장수 비밀, 높은 HDL 양과 품질
세계 5대 장수촌으로 불리는 중국 광시(廣西) 바마(巴馬) 마을 사람들은 HDL콜레스테롤 수치가 높다. 주민 312명을 분석했더니 HDL콜레스테롤 수치가 대조군보다 뚜렷하게 높았다. 반면, LDL이나 총콜레스테롤 수치는 장수와 아무런 연관성이 없었다. 콜레스테롤의 양 못지않게 중요한게 HDL 콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤의 비율이었다. HDL 비율이 25% 정도면 양호한 편인데, 장수인들은 32%, 올림픽 운동선수들은 38%가 넘었다. 양 못지않게 HDL의 품질도 중요하다. 세계 최고령 주식투자자 어빙 칸과 그의 형제 4명은 모두 100세를 넘겨 장수했는데, 아인슈타인 의대 연구팀에서 이들을 조사한 결과 모두 CETP 억제 유전자가 많아 HDL이 건강했던 것으로 확인됐다. CETP는 HDL 콜레스테롤을 LDL로 전달하는 통로 물질로, HDL의 기능을 떨어뜨린다. CETP가 억제되면 HDL의 품질이 향상된다.
◇쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올 CETP억제해
조 원장 연구팀은 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올이 저농도 용량으로도 CETP 활성을 52%에서 28%로 크게 억제해 HDL의 기능을 높인다고 밝혔다. 게다가 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올은 항당화 능력이 뛰어나 HDL을 보호하는 효과도 있었다. 당화는 탄수화물이 단백질에 달라붙는 현상으로, 당화된 HDL은 좋은 기능을 상실해 혈관을 딱딱하게 하고 혈압을 증가시킨다. 조 원장 연구팀은 폴리코사놀 효과를 ‘쿠바산’으로만 얻을 수 있는지도 연구했다. 그 결과, 실제로 쿠바산이 중국과 미국 등 원산지와 원료가 다른 것보다, 유효성분·기능성 등에서 가장 우수했다. 조 원장은 “지금까지 연구 결과 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올로 HDL 품질과 기능을 향상시키면 이상지질혈증을 예방할 뿐만 아니라, 고혈압을 개선하고 염증을 억제하고 코로나19 감염을 억제하고 간·콩팥·난소·고환 등을 보호할 수 있는 것으로 나타났다”며 “앞으로는 100세 시대에 인류가 풀어야 할 가장 큰 숙제인 치매 영역으로까지 연구를 확대해 나갈 것”이라고 했다.
◇100세 건강장수 비밀, 높은 HDL 양과 품질
세계 5대 장수촌으로 불리는 중국 광시(廣西) 바마(巴馬) 마을 사람들은 HDL콜레스테롤 수치가 높다. 주민 312명을 분석했더니 HDL콜레스테롤 수치가 대조군보다 뚜렷하게 높았다. 반면, LDL이나 총콜레스테롤 수치는 장수와 아무런 연관성이 없었다. 콜레스테롤의 양 못지않게 중요한게 HDL 콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤의 비율이었다. HDL 비율이 25% 정도면 양호한 편인데, 장수인들은 32%, 올림픽 운동선수들은 38%가 넘었다. 양 못지않게 HDL의 품질도 중요하다. 세계 최고령 주식투자자 어빙 칸과 그의 형제 4명은 모두 100세를 넘겨 장수했는데, 아인슈타인 의대 연구팀에서 이들을 조사한 결과 모두 CETP 억제 유전자가 많아 HDL이 건강했던 것으로 확인됐다. CETP는 HDL 콜레스테롤을 LDL로 전달하는 통로 물질로, HDL의 기능을 떨어뜨린다. CETP가 억제되면 HDL의 품질이 향상된다.
◇쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올 CETP억제해
조 원장 연구팀은 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올이 저농도 용량으로도 CETP 활성을 52%에서 28%로 크게 억제해 HDL의 기능을 높인다고 밝혔다. 게다가 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올은 항당화 능력이 뛰어나 HDL을 보호하는 효과도 있었다. 당화는 탄수화물이 단백질에 달라붙는 현상으로, 당화된 HDL은 좋은 기능을 상실해 혈관을 딱딱하게 하고 혈압을 증가시킨다. 조 원장 연구팀은 폴리코사놀 효과를 ‘쿠바산’으로만 얻을 수 있는지도 연구했다. 그 결과, 실제로 쿠바산이 중국과 미국 등 원산지와 원료가 다른 것보다, 유효성분·기능성 등에서 가장 우수했다. 조 원장은 “지금까지 연구 결과 쿠바산 폴리코사놀-사탕수수왁스알코올로 HDL 품질과 기능을 향상시키면 이상지질혈증을 예방할 뿐만 아니라, 고혈압을 개선하고 염증을 억제하고 코로나19 감염을 억제하고 간·콩팥·난소·고환 등을 보호할 수 있는 것으로 나타났다”며 “앞으로는 100세 시대에 인류가 풀어야 할 가장 큰 숙제인 치매 영역으로까지 연구를 확대해 나갈 것”이라고 했다.