당뇨병은 자가 면역으로 인한 인슐린 결핍이나 비만, 유전, 생활환경 등에 의한 인슐린 저항성 증가가 주된 원인입니다. 당뇨병 개선을 위해 각 원인에 맞는 적절한 약물 처방과 건강한 생활습관이 요구되는데요. 최근, 당뇨병의 새로운 원인을 분석한 연구 결과가 나왔습니다.
오늘의 당뇨레터 두 줄 요약
1. 체내 인슐린 작용을 억제하는 효소가 발견됐습니다.
2. 당뇨병 새로운 치료 표적 가능성 열었습니다.
인슐린 기능 방해하는 ‘효소’ 발견
미국 케이스 웨스턴 리저브대 연구팀이 당뇨병의 새로운 원인을 밝혀냈습니다. 체내에서 생성된 인슐린을 차단하는 ‘SCAN 효소’를 발견한 건데요. 이 효소는 인슐린 수용체에 산화질소를 결합해 인슐린 기능을 조절하는 역할을 합니다. 산화질소는 동맥 내피세포에서 생성되는 물질로, 혈관을 확장해 혈액 흐름을 개선하고 혈압을 조절하는 등 중요한 역할을 합니다.
그런데 당뇨병 환자는 정상인보다 SCAN 효소가 많아 산화질소가 인슐린 수용체에 과도하게 결합됩니다. 인슐린-산화질소 결합률이 높을수록 인슐린 저항성이 커져 혈당이 잘 조절되지 않습니다. 연구팀이 당뇨병 환자와 당뇨병 쥐를 분석하자 SCAN 효소 활성도가 높았으며, SCAN 효소가 없는 쥐는 당뇨병 발병 위험이 낮았습니다.
‘S-니트로실화 반응’ 때문
SCAN 효소가 왜 당뇨병 위험을 높일까요? 바로 ‘S-니트로실화 반응’ 때문입니다. 산화질소는 단백질에 결합하는 등 상호작용하는 성질이 있는데, 이를 전문 용어로 S-니트로실화라고 합니다. 계명대 의대 생리학교실 임승순 교수는 “S-니트로실화는 단백질 구조와 기능을 조절해 다양한 세포 과정에 영향을 미친다”며 “S-니트로실화가 일어나면 인슐린 민감성과 포도당 대사가 변화할 수 있다”고 말했습니다. 이렇듯 체내 산화질소는 인슐린 신호를 전달하는 수용체 단백질에 결합해 인슐린 신호 전달을 강화하거나 억제합니다. SCAN 효소가 이 과정을 돕는데, 체내 SCAN 효소가 많아져 S-니트로실화가 증가하면 당뇨병을 유발하거나 진행을 가속화하게 됩니다.
후속 연구 기대
이번 연구 결과는 새로운 당뇨병 치료 표적을 제시하게 됐다는 점에서 의의가 있습니다. 단, 아직 SCAN 효소에 대한 더 많은 연구가 필요합니다. 계명대 의대 생리학교실 임승순 교수는 “SCAN 효소가 당뇨병의 새로운 표적인자로 밝혀졌으니, 추후 SCAN 효소를 줄이는 방법이나 당뇨병 발병 시 SCAN 양이 증가하는 이유에 대한 추가적인 연구가 필요하다”고 말했습니다. SCAN 효소 양을 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 방법도 개발돼야 합니다. 임 교수는 “SCAN은 세포 내에 존재하는 효소라서 혈액을 통한 측정이 불가능해 면역염색법을 활용해 측정해야 하는데, 아직까지 참조 범위가 확립되지 않았다”고 말했습니다. 면역염색법은 세포내 특정 단백질을 항체를 이용해 검출하는 방법으로 과정이 복잡하고 소요시간이 깁니다.
현재 과학계에서는 S-니트로실화 반응에 대한 연구와 S-니트로실화의 역할을 조사 중입니다. 위 연구를 주도한 조나단 스탬러 박사는 “SCAN 효소를 차단하는 새로운 치료법이 개발되면 당뇨병을 효과적으로 예방하거나 치료할 수 있을 것”이라고 말했습니다. 이번 발견이 후속 연구를 거쳐 어떻게 발전해 나갈지 그 귀추가 주목됩니다.
오늘의 당뇨레터 두 줄 요약
1. 체내 인슐린 작용을 억제하는 효소가 발견됐습니다.
2. 당뇨병 새로운 치료 표적 가능성 열었습니다.
인슐린 기능 방해하는 ‘효소’ 발견
미국 케이스 웨스턴 리저브대 연구팀이 당뇨병의 새로운 원인을 밝혀냈습니다. 체내에서 생성된 인슐린을 차단하는 ‘SCAN 효소’를 발견한 건데요. 이 효소는 인슐린 수용체에 산화질소를 결합해 인슐린 기능을 조절하는 역할을 합니다. 산화질소는 동맥 내피세포에서 생성되는 물질로, 혈관을 확장해 혈액 흐름을 개선하고 혈압을 조절하는 등 중요한 역할을 합니다.
그런데 당뇨병 환자는 정상인보다 SCAN 효소가 많아 산화질소가 인슐린 수용체에 과도하게 결합됩니다. 인슐린-산화질소 결합률이 높을수록 인슐린 저항성이 커져 혈당이 잘 조절되지 않습니다. 연구팀이 당뇨병 환자와 당뇨병 쥐를 분석하자 SCAN 효소 활성도가 높았으며, SCAN 효소가 없는 쥐는 당뇨병 발병 위험이 낮았습니다.
‘S-니트로실화 반응’ 때문
SCAN 효소가 왜 당뇨병 위험을 높일까요? 바로 ‘S-니트로실화 반응’ 때문입니다. 산화질소는 단백질에 결합하는 등 상호작용하는 성질이 있는데, 이를 전문 용어로 S-니트로실화라고 합니다. 계명대 의대 생리학교실 임승순 교수는 “S-니트로실화는 단백질 구조와 기능을 조절해 다양한 세포 과정에 영향을 미친다”며 “S-니트로실화가 일어나면 인슐린 민감성과 포도당 대사가 변화할 수 있다”고 말했습니다. 이렇듯 체내 산화질소는 인슐린 신호를 전달하는 수용체 단백질에 결합해 인슐린 신호 전달을 강화하거나 억제합니다. SCAN 효소가 이 과정을 돕는데, 체내 SCAN 효소가 많아져 S-니트로실화가 증가하면 당뇨병을 유발하거나 진행을 가속화하게 됩니다.
후속 연구 기대
이번 연구 결과는 새로운 당뇨병 치료 표적을 제시하게 됐다는 점에서 의의가 있습니다. 단, 아직 SCAN 효소에 대한 더 많은 연구가 필요합니다. 계명대 의대 생리학교실 임승순 교수는 “SCAN 효소가 당뇨병의 새로운 표적인자로 밝혀졌으니, 추후 SCAN 효소를 줄이는 방법이나 당뇨병 발병 시 SCAN 양이 증가하는 이유에 대한 추가적인 연구가 필요하다”고 말했습니다. SCAN 효소 양을 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 방법도 개발돼야 합니다. 임 교수는 “SCAN은 세포 내에 존재하는 효소라서 혈액을 통한 측정이 불가능해 면역염색법을 활용해 측정해야 하는데, 아직까지 참조 범위가 확립되지 않았다”고 말했습니다. 면역염색법은 세포내 특정 단백질을 항체를 이용해 검출하는 방법으로 과정이 복잡하고 소요시간이 깁니다.
현재 과학계에서는 S-니트로실화 반응에 대한 연구와 S-니트로실화의 역할을 조사 중입니다. 위 연구를 주도한 조나단 스탬러 박사는 “SCAN 효소를 차단하는 새로운 치료법이 개발되면 당뇨병을 효과적으로 예방하거나 치료할 수 있을 것”이라고 말했습니다. 이번 발견이 후속 연구를 거쳐 어떻게 발전해 나갈지 그 귀추가 주목됩니다.
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매일 혈당 관리의 필요성을 일깨워주는 당뇨병 명의들의 주옥 같은 충고를 받아보실 수 있습니다.
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