안녕하세요. 고은별입니다.

제가 선정한 논문은 2024년 Cell Metabolism에 출판된 "IL-22 resolves MASLD via enterocyte STAT3 restoration of diet-perturbed intestinal homeostasis" 입니다.

대사 기능 장애 관련 지방간 질환 (metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease; MASLD) 는 간에서의 지질 축적과 염증을 특징으로 하는 대사질환으로, 비만 및 고열량 식이와 밀접하게 연관되어 있습니다. 최근 연구들은 gut-liver axis가 MASLD 발생과 진행에 중요한 역할을 한다는 점을 제시하고 있으며, 장 상피 항상성의 변화가 영양소 흡수와 간 대사에 영향을 미칠 가능성이 제기되고 있습니다. 그러나 고열량 식이에 의한 장 상피 기능의 변화가 간 지방 축적과 어떤 기전으로 연결되는지는 충분히 규명되지 않았습니다.

본 연구는 IL-22가 장 상피 항상성과 영양소 흡수 조절을 통해 MASLD 발생 및 진행에 어떠한 영향을 미치는지를 규명하고자 하였습니다. HFD + 30% fructose drink를 이용한 MASLD model에서 IL-22Fc를 투여한 결과, 간 지방 축적과 염증 및 섬유화가 감소하고 인슐린 저항성이 개선되는 것이 확인되었습니다. IL-22 receptor를 hepatocyte 또는 intestinal epithelial cell (IEC)에서 선택적으로 제거한 마우스를 이용한 분석에서, 흥미롭게도 IL-22의 치료 효과는 hepatocyte가 아닌 IEC에서의 IL-22 신호에 의존적인 것으로 나타났습니다. 추가적으로 IL-22Fc 처리 시 장에서의 지질 및 탄수화물 흡수가 감소하고 nutrient transporter 발현이 억제되는 것이 관찰되었습니다. single-cell RNA sequencing을 통해 IEC 구성을 분석한 결과, 고열량 식이는 mature absorptive enterocyte의 확장을 유도하는 반면 IL-22Fc 처리는 이를 감소시키고 IEC 항상성을 회복시키는 것으로 나타났습니다. 기전적으로 IL-22는 IEC에서 STAT3 신호를 활성화하고 Wnt–β-catenin signaling을 억제함으로써 absorptive enterocyte의 과도한 확장을 제한하고 영양소 흡수 능력을 조절하는 것으로 확인되었습니다.

결론적으로 본 연구는 고열량 식이에 의해 교란된 IEC 항상성이 과도한 영양소 흡수를 유도하여 MASLD 진행에 기여함을 보여주며, IL-22-STAT3 signaling이 IEC 분화와 영양소 흡수를 조절함으로써 이러한 병태를 회복할 수 있음을 제시합니다. 이는 MASLD가 단순히 간에서 발생하는 질환이 아니라 IEC 기능과 밀접하게 연결된 질환임을 보여주며, 장 상피 항상성을 표적으로 하는 면역대사 기반 치료 전략의 가능성을 시사합니다.

대사질환과 nutrient influx 조절을 gut-liver axis 관점에서 공부하고자 본 논문을 선정하였습니다.

토요일에 뵙겠습니다.


논문 링크: https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(24)00364-4