mTORC1을 계속 켜두면 근육은 균일하게 커지지 않는다 — 섬유 유형별로 갈렸다

mTORC1은 근단백질 합성을 개시하는 경로이고, 그 때문에 헬스판에서 가장 자주 언급되는 분자 이름이기도 하다. 보충제 마케팅은 대체로 이 경로를 볼륨 노브처럼 다룬다. 더 켜면 더 큰다는 식이다. 이 연구는 그 그림이 왜 틀렸는지를 보여준다.

연구진은 mTORC1이 지속적으로 과활성화된 생쥐 모델에 조직병리와 고해상도 공간 전사체 기술을 함께 적용했다. 기존 방식으로는 조직의 형태 변화와 분자 상태를 단일 근섬유 해상도로 연결할 수 없었기 때문이다. 섬유 조성이 다른 두 근육 — 장지신근(EDL)과 가자미근(SOL) — 의 횡단면을 각각 분석했다.

모든 섬유가 같은 반응을 보였나?

아니다. 이것이 이 연구의 핵심이다. mTORC1 과활성화는 섬유 유형에 따라 전혀 다른 병리 프로그램을 일으켰다. 1형과 2a형 섬유는 대체로 저항적이어서 형태 변화가 제한적이었다.

반면 2x형 섬유는 정반대 방향으로 갈라졌다. 가자미근에서는 지속적인 성장 신호, 세포골격 재편, 그리고 단백질 항상성 손상과 함께 비정상적으로 커졌다. 같은 2x형 섬유가 장지신근에서는 호염기성을 띠며 RNA 함량이 늘고 지질·산화·뉴클레오타이드 대사 관련 신호가 올라가는, 완전히 다른 상태로 갔다. 장지신근 안에서는 2b형 섬유마저 서로 다른 전사 상태로 나뉘어 있었다.

커진 것과 좋아진 것은 다르다

가자미근 쪽 결과를 다시 보자. 섬유가 커진 것은 맞다. 하지만 같은 자리에서 단백질 항상성이 손상됐다. 게다가 근섬유가 아닌 세포들 — 대식세포와 섬유아세포 — 이 가자미근에 우선적으로 축적돼 염증, 조직 재편, 비대가 뒤섞인 섬유화 미세환경을 만들었다.

즉 성장 신호를 계속 켜둔 결과는 "근육이 더 커짐"이 아니라 "근육에 따라, 섬유 유형에 따라 다르게 병듦"이었다. 여기서 관찰된 비대는 훈련으로 만드는 비대와 같은 것이 아니다.

그럼 무엇을 가져가야 하나?

두 가지다. 첫째, 성장 경로는 다이얼이 아니다. 같은 신호가 섬유 유형과 근육에 따라 완전히 다른 결과를 만든다. "mTOR를 활성화한다"는 문구가 붙은 제품이 곧 근육을 키운다는 뜻이 아닌 이유가 여기 있다.

둘째, 측정 단위의 문제다. 이 연구가 단일 섬유 해상도까지 내려간 이유는 근육을 덩어리로 보면 서로 반대 방향의 변화가 상쇄되어 보이지 않기 때문이다. 근육은 균질한 조직이 아니다.

헬창지수와는 어떻게 연결되나?

이 연구가 알려주는 것은 근육 내부가 얼마나 이질적인지이고, 헬창지수는 정확히 그 반대편에 서 있다. 지수는 분자 상태를 들여다보지 않는다. 바벨이 올라갔는지 아닌지만 본다. 그리고 그게 장점이다. 섬유 유형별로 무슨 일이 일어나고 있든, 스쿼트·벤치프레스·데드리프트 기록은 그 모든 변화를 하나의 출력으로 통합한다. 어떤 보충제나 프로토콜이 실제로 값어치를 하는지 판단할 때, 경로 이름이 아니라 3개월 뒤의 총합을 보는 편이 훨씬 신뢰할 만한 이유다.

근육 크기와 근력이 얼마나 겹치는지는 근비대와 근력의 상관관계에서 다뤘다.