인슐린 저항성과 당뇨병 치료 기술 개발

경북대 이인규 교수. 대구카톨릭대 임재찬 교수, 근육 세포소기관 상호작용 제어해

▲ PDK4 증가에 의한 미토콘드리아-소포체 상호작용 증가와 인슐린 저항성 발생 ⓒ한국연구재단

경북대 이인규 교수와 대구카톨릭대 임재찬 교수가 근육에서 세포소기관의 상호 작용을 제어해 인슐린 저항성과 당뇨병을 치료하는 기술을 개발했다.

국내 당뇨병 환자는 30세 이상 성인의 7명 중 1명에 달하나 현재 약물요법으로는 증세를 관리하는데 그칠 뿐 근본적인 치료가 불가능한 실정이다.

연구팀은 근육에서 미토콘드리아 효소인 PDK4가 세포소기관을 조절해 인슐린 저항성을 일으킨다는 사실을 밝혔다.

비만 동물의 근육에서 PDK4가 증가하면 미토콘드리아와 소포체 사이의 연결이 과도하게 증가하고, 이 네트워크를 통해 미토콘드리아로 칼슘 유입이 증가하면서 미토콘드리아 기능 부전과 인슐린 저항성이 생긴다.

실제 PDK4가 결핍된 생쥐에서 미토콘드리아-소포체의 상호작용이 억제돼 근육의 인슐린 저항성이 개선됐다.

이번 연구는 인슐린 저항성과 당뇨병 발생의 근본 원인으로 주목받고 있는 세포소기관 네트워크의 병적 변화를 제어할 수 있는 신규 표적으로 PDK4를 제시했으며, PDK4 억제제를 향후 유망한 당뇨병 치료제로 사용할 수 있음을 보여주었다.

▲이인규 교수 ⓒ한국연구재단

이인규 교수는 “지난 연구에서 PDK4를 억제해 간의 포도당 생성을 제어한 데에 이어, 이번 연구에서 PDK4를 억제해 근육의 인슐린 저항성을 개선시켰다”며 “향후 PDK4를 억제하는 신규 당뇨병 치료제 개발을 지속할 계획”이라고 밝혔다.

이 연구 성과는 당뇨병 분야 최고 권위지인 ‘당뇨병(Diabetes)’에 지난해 12월 6일 게재됐다.