미토콘드리아는 지방세포 내에서 에너지 대사와 지방 생성(lipogenesis)을 조절하는 중심적인 소기관으로 작용합니다. 미토콘드리아 기능 장애와 산화적 스트레스는 비만의 발병과 밀접하게 연관되어 있습니다. 따라서 지방조직의 미토콘드리아 기능을 표적화하여 미토콘드리아 유래 활성산소(mROS) 수치를 감소시키는 것은 미토콘드리아 활성을 촉진하고 열발생(thermogenesis)을 증진하여 비만 치료를 위한 유망한 전략이 될 수 있습니다. 본 연구에서는 지방 미토콘드리아 표적화를 위해 양이온성 립소좀(AE@PEP-Lip)을 개발하였습니다. 이 립소좀은 표면이 강한 양전하를 띠고 있어 백색지방조직(white adipose tissue)에 효과적으로 축적되고, 이후 미토콘드리아 표적화 펩타이드 SS-31을 통해 미토콘드리아에 도달합니다. SS-31 펩타이드는 mROS를 효과적으로 제거하며, AE@PEP-Lip에 포함된 엠파글리플로진(empagliflozin)과 시너지 효과를 내어 미토콘드리아의 분열을 억제하고, 이로써 미토콘드리아 호흡 및 열발생 능력을 증진시킵니다. 또한, AE@PEP-Lip에 탑재된 알리신(allicin)이 세포질로 방출되면, AMPK 신호전달 경로를 활성화하고, uncoupling protein의 발현을 상향조절하여 미토콘드리아 열발생을 더욱 촉진합니다. 비만 마우스 실험에서 AE@PEP-Lip 처리 그룹은 미토콘드리아의 형태와 기능이 개선되고, 브라우닝(browning) 특성을 나타냄을 확인하였습니다. 더불어, 돼지 모델을 이용한 실험을 통해 AE@PEP-Lip이 국소 지방 축적을 감소시키는 임상 적용 가능성도 입증하였습니다. 요약하면, 본 연구는 지방 미토콘드리아 기능을 조절함으로써 비만 치료를 위한 혁신적이고 유망한 치료 플랫폼을 제시합니다.