김광재 이인규·임재찬 교수팀 연구 미토콘드리아 효소 PDK4 억제 근육 인슐린 저항성 개선 확인 당뇨병 근본 치료 新표적 제시 비만 상태에서 근육조직의 PDK4 발현이 증가되고, 이로 인해 미토콘드리아와 소포체간의 상호작용이 증가하여 소포체에서 미토콘드리아로의 칼슘 이동이 증가한다. 미토콘드리아 내의 과도한 칼슘 축적은 미토콘드리아 기능 부전을 초래하고 그 결과로 인슐린 저항성이 발생한다. 한국연구재단 제공 이인규 교수 대구지역 의대 교수팀이 당뇨병을 근본적으로 치료할 수 있는 신기술 개발에 근접했다. 한국연구재단은 경북대 이인규 교수와 대구가톨릭대 임재찬 교수가 근육에서 세포소기관의 상호작용을 제어해 인슐린 저항성과 당뇨병을 치료하는 새로운 표적을 제시했다고 최근 밝혔다. 인슐린 저항성은 식후 혈당을 낮추는 인슐린의 작용이 정상보다 저하된 상태로, 저항성이 높아지면 제2형 당뇨병이 발생한다. 국내 30세 이상 성인의 7명 중 1명(14.4%)이 당뇨병을 앓고 있는데, 그중 95% 이상이 제2형이다. 현재 당뇨병에 처방되는 약물요법으로는 증세를 관리하는데 그칠 뿐, 근본적인 치료가 불가능한 실정이다. 연구팀은 근육에서 미토콘드리아 효소인 PDK4가 세포소기관을 조절해 인슐린 저항성이 유발됨을 밝혀냈다. 비만 동물의 근육에서 PDK4가 증가하면 미토콘드리아와 소포체(칼슘 저장 등의 기능을 하는 세포소기관) 사이의 연결이 과도하게 증가해, 미토콘드리아로 칼슘 유입이 증가하면서 미토콘드리아 기능 부전과 인슐린 저항성이 생긴다는 것이다. 연구팀은 실제 PDK4가 결핍된 생쥐에서 미토콘드리아-소포체의 상호작용이 억제돼 근육의 인슐린 저항성이 개선됨을 확인했다. 지금까지 근육에서의 미토콘드리아 기능 부전이 근육에서의 인슐린 저항성 제2형 당뇨병 발생에 중요한 역할을 하는 것으로 여겨져 왔으나, 근육에서 미토콘드리아 기능 부전이 유발되는 정확한 기전에 대해서는 잘 알려져 있지 않았다. 이인규 교수는 “지난 연구에서 PDK4를 억제해 간의 포도당 생성을 제어한 데에 이어, 이번 연구에서 PDK4를 억제해 근육의 인슐린 저항성을 개선시켰다”며 “현재 PDK4를 억제할 수 있는 약물을 테스트 하고 있는데, 앞으로 인슐린 저항성과 당뇨병의 근본 원인을 치료할 수 있는 신개념 치료제로 개발될 가능성이 있다.”고 밝혔다. 이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단의 지원으로 수행됐으며, 지난해 12월 6일 당뇨병 분야 최고 권위지인 ‘당뇨병(Diabetes)’에 게재됐다. 김광재기자 contek@idaegu.co.kr
한국연구재단은 경북대 이인규 교수와 대구가톨릭대 임재찬 교수가 근육에서 미토콘드리아 효소인 PDK4가 결핍되면 미토콘드리아-소포체의 상호작용이 억제되면서 인슐린 저항성이 개선됨을 이용한 당뇨병 치료법을 제시했다고 최근 밝혔다.