남녀 근육 대사의 차이, 당뇨병 위험 예측의 열쇠 될까

골격근은 단순히 움직임을 위한 조직이 아니라, 우리 몸의 포도당 대사와 밀접한 관련이 있다. 제2형 당뇨병 환자의 약 85%가 인슐린 의존성 포도당 흡수를 골격근에서 수행한다는 점에서 근육의 대사 기능은 대사 질환의 예방과 치료에 중요한 역할을 한다. 최근 독일 튀빙겐 대학병원과 헬름홀츠 뮌헨 연구소, 독일 당뇨병 연구 센터(DZD)가 공동 수행한 연구는 이와 관련된 새로운 관점을 제시했다.

연구팀은 건강하지만 과체중인 남녀 25명(여성 16명, 남성 9명)을 대상으로 8주간의 지구력 운동 프로그램을 시행하고, 그 전후로 근육 생검을 통해 분자 수준에서의 변화를 분석했다. 실험 참가자들은 운동 전까지 정기적으로 신체 활동을 하지 않았으며, 주 3회, 각각 1시간의 유산소 훈련을 받았다. 연구진은 이들의 근육 조직에서 후성유전체, 전사체, 단백질체 분석을 포함한 정밀한 생물학적 평가를 실시했다.

첫 번째 훈련 후 남성 근육은 분자적 스트레스 반응이 더 크게 나타났다. 이는 스트레스 관련 유전자의 활성화 증가와 함께 혈중 미오글로빈 수치의 상승으로 드러났으며, 남성 근육이 에너지원으로 포도당을 빠르게 활용하는 속근(fast-twitch) 형태에 더 적합함을 보여준다. 반면, 여성 근육은 지방산 흡수와 저장을 담당하는 단백질이 더 많이 발현되었고, 이는 지방을 보다 효율적으로 에너지원으로 활용할 수 있음을 시사한다.

8주간의 훈련을 마친 후 남성과 여성 모두 근육량이 증가하고, 미토콘드리아 내 포도당 및 지방 대사 관련 단백질의 생성이 활발해졌다. 이러한 변화는 에너지 대사 기능의 전반적인 향상을 의미하며, 이는 제2형 당뇨병 발생 위험 감소와도 관련이 깊다. 특히 흥미로운 점은 운동 후 남녀 간 근섬유 구성의 차이가 줄어들었다는 점으로, 성별에 따른 초기 대사 차이가 꾸준한 운동을 통해 일정 부분 조절 가능하다는 가능성을 보여준다.

연구를 이끈 바이거트 교수는 “이번 결과는 남성과 여성의 대사 반응 차이를 고려한 맞춤형 운동 처방의 기초 자료가 될 수 있다”며, “앞으로 성호르몬이 이러한 차이에 어떤 영향을 미치는지를 규명하는 후속 연구를 이어갈 것”이라고 밝혔다. 특히 에스트로겐과 테스토스테론 같은 호르몬의 작용 기전을 밝혀낸다면, 나이 들어 호르몬 변화에 따라 달라지는 대사 질환 위험 요인을 보다 정밀하게 관리할 수 있을 것으로 기대된다.

당뇨병과 같은 대사 질환은 개인의 생활습관뿐 아니라 성별에 따라 근본적인 대사 경로에서도 차이를 보일 수 있다. 이번 연구는 이러한 생물학적 차이를 반영한 치료와 예방 전략의 필요성을 다시 한 번 강조하며, 향후 보다 정밀한 맞춤형 건강 관리 체계를 구축하는 데 중요한 발판이 될 전망이다.