비타민D가 노인 근육(골격근)에 미치는 영향

최근 비타민D가 골격근의 미토콘드리아 산화 능력을 변화시키는 것을 관찰하고 노인의 비타민 D 섭취가 근감소증 뿐만 아니라 근감소성 비만을 예방하는데 연관성이 있다는 연구결과가 발표되었습니다.(22.11)

 

신체 에너지와 비타민D

우리 몸에는 비타민D 수용체(vitamin D receptor, VDR)가 존재합니다.

 

비타민D가 바로 이 VDR에 결합하여 신체 내에서 다양한 역할을 수행하게 되는데, 주요 역할 중 하나는 바로 음식을 소화하고 흡수하는데 필요한 에너지(thermic effect of food)의 주요 조절자(key regulator)라는 것입니다.

 

우리 몸의 에너지는 에너지 섭취량과 소비량으로 구분할 수 있는데 에너지 소비량은 1) 기초대사량, 2) 음식을 소화하고 흡수하는데 필요한 에너지, 3) 기타 신체 활동에 소비되는 에너지의 합입니다.

 

이는 곧 비타민D가 우리 몸의 에너지 소비 과정에 영향을 미친다는 것을 시사합니다.

 

이에 수십 년간 관련 기전 및 비타민D 결핍과 근감소증, 골다공증, 낙상, 골절, 면역 저하, 만성질환 등에 대한 영향에 대해 연구가 이루어졌습니다.

 

비타민D와 골격근의 연관성

최근에는 중장년의 혈청 내 비타민D가 일정 수준 이상(50nmol/L 또는 20ng/mL)일 때  근감소성 비만(sarcopenic obesity) 발생 확률이 낮아진다,

 

심각한 비타민D 결핍은 근육 미토콘드리아(muscle mitochondria)의 에너지 생성 속도를 늦춘다 등 비타민D가 근육 미토콘드리아 활동에도 영향을 미친다는 결과 또한 보고되고 있습니다.

 

특히 노인은 햇빛 노출 감소 등으로 인해 혈중 비타민D 농도가 감소하고 요양시설 등 시설에 입원한 환자의 75% 가량이 비타민D가 심각하게 결핍되어있다고 합니다.

 

이에 해당 연구에서는 비타민D가 고령자의 1) 에너지 소비량(energy expenditure), 2) 근육 미토콘드리아 기능 3) 근육량과 근육 기능에 미치는 영향에 대해 조사하였습니다.

 

그 결과, 고령자의 심각한 비타민D 결핍(혈청 25(OD)D 농도 < 25nM)은 대조군에 비해

 

1) 에너지 소비량 감소로 인한 체지방 증가

2) 근육 미토콘드리아 기능 저하로 인한 세포 호흡(cellular respiration) 감소 = 세포에서 사용할 수 있는 에너지 감소 = 즉, 근육 활동 감소를 의미

3) 근골격계 미토콘드리아 자체 유전자(mtDNA) 감소 = 근육 mRNA 감소 = 근육 미토콘드리아 기능, 근육 유전자 발현 수준 감소

4) 근육량, 근력 감소가 나타나는 것을 확인하였습니다.

 

더하여 비타민D를 다시 보충해주었을 때 근육 미토콘드리아 기능이 다시 향상되어 근육량과 근력을 향상시킨 것을 확인할 수 있었습니다.

 

결론적으로, 해당 연구는 비타민D가 근육(골격근) 미토콘드리아 산화 능력에 직접적인 영향을 끼치는 메커니즘을 확인하여 적절한 혈중 비타민D 농도를 유지하는 것이 건강상 이점을 얻을 수 있다는 것을 시사합니다.

 

 

[참고문헌]

Salles, J., Chanet, A., Guillet, C. et al. Vitamin D status modulates mitochondrial oxidative capacities in skeletal muscle: role in sarcopenia. Commun Biol 5, 1288 (2022).