N-lactoyl-phenylalanine (Lac-Phe): Biosynthetic Mechanisms and Exercise Responses—Implications for Anti-Obesity Effects and Exercise-Based Weight Management Interventions

운동으로 유도되는 대사 신호물질인 N-락토일-페닐알라닌(N-lactoyl-phenylalanine, Lac-Phe)는 최근 엑서카인(exerkine)으로 분류되며, 운동이 대사 건강에 미치는 긍정적 효과를 매개하는 핵심 분자적 인자로 주목받고 있다. Lac-Phe는 세포질 비특이성 디펩티다아제 2(cytosolic nonspecific dipeptidase 2, CNDP2)의 촉매 작용에 의해 젖산(lactate)과 페닐알라닌(phenylalanine)이 결합하여 생성되는 신호성 대사체로, 운동 직후 혈중 농도가 급격히 상승하며 식욕 억제 및 체중 감소를 유도하는 것으로 보고되었다. 동물 연구에서는 Lac-Phe가 시상하부의 아그우티 관련 펩타이드(agouti-related peptide, AgRP) 뉴런의 활성을 억제함으로써 섭식량을 감소시키고 지방 축적을 억제하는 신경생물학적 기전이 확인되었으며, CNDP2 결핍 모델에서는 운동의 항비만 효과가 현저히 감소하였다. 그러나 사람을 대상으로 한 연구는 여전히 제한적이며, 생리적 농도 범위 내에서 이러한 효과가 실제로 재현되는지에 대한 근거는 부족하다. 또한 대부분의 연구가 비표적 대사체학(untargeted metabolomics) 접근에 의존하고 있어, Lac-Phe의 절대 농도 및 시간적 변화를 정밀하게 규명하기에는 기술적 한계가 존재한다. 이에 본 종설은 Lac-Phe의 생화학적 특성, 합성 경로, 그리고 운동 강도 및 형태에 따른 반응 양상을 종합적으로 고찰하고, 근육–대사–뇌 축(muscle–metabolism–brain axis) 내에서의 생리적 기능을 통합적으로 분석하였다. 그 결과, 향후 연구에서는 표적 액체 크로마토그래피–질량분석법(liquid chromatography–mass spectrometry, LC–MS/MS)을 활용한 절대 정량 분석과 안정 동위원소 추적(stable isotope tracing)을 통한 대사 플럭스(flux) 규명이 병행되어야 함을 제언한다. 또한 운동 강도, 지속시간, 개체 간 반응 차이에 따른 Lac-Phe의 농도 변화와 그 생리적 의미를 규명하기 위한 인체 기반 연구가 필요하다. 결론적으로, Lac-Phe는 운동의 항비만 효과를 설명하는 새로운 생리적 매개체로서, 향후 정량적·기전적 검증 연구를 통해 정밀 운동생리학(precision exercise physiology)과 대사질환 예방 전략의 과학적 근거로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.