당뇨병 치료제 DPP-4 억제제, 파킨슨병 진행 막아
장-뇌 연결 축 차단해 도파민 신경세포 보존
흔히 쓰는 당뇨병 치료제가 파킨슨병 진행을 막을 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
파킨슨병은 알츠하이머병에 이어 두 번째로 흔한 퇴행성 뇌질환이다. 중뇌 도파민 신경세포에 알파-시누클레인 단백질이 쌓여 발생하며 떨림, 경직, 비정상적으로 느려지는 행동 등을 보인다. 뇌에 알파-시누클레인 단백질이 쌓이는 뚜렷한 원인이 밝혀지지 않은 가운데, 최근에는 해당 단백질 응집체가 장에서 시작해 미주신경을 따라 뇌로 이동한다는 '장-뇌 연결 축' 가설이 주목받고 있다.
세브란스병원 신경과 이필휴 교수와 용인세브란스병원 신경과 정승호 교수, 연세대 의대 의생명과학부 김연주 교수 연구팀은 먹는 형태의 당뇨병 치료제인 DPP-4 억제제가 장내 파킨슨병 유발 단백질 축적을 차단해 발병과 진행을 억제하는 사실을 확인했다.
연구팀은 당뇨병 치료제인 DPP-4 억제제 '시타글립틴'이 인슐린 분비를 늘리고 혈당을 낮추는 것 외에도 신경세포 보호 효과를 가진다는 점에 착안해 동물실험을 진행했다.
연구팀은 도파민 신경세포를 손상하는 로테논을 실험용 마우스에 투여해 파킨슨병을 유발했다. 마우스를 로테논에 지속해서 노출하면 알파-시누클레인 응집체가 장-뇌 연결 축을 따라 이동하고 6개월 이후부터는 도파민 신경세포 손상과 함께 파킨슨병 운동 증상이 나타난다.
이후 마우스에 당뇨병 치료제인 시타글립틴을 병용해서 투여하자 장에서 염증 반응은 물론 알파-시누클레인 응집체도 감소했다. 도파민 신경세포 손상이 절반 가까이 줄었고, 운동 능력도 개선됐다. 또 장 미생물을 분석했을 때 유익균은 늘고 유해균은 줄었다.
연구팀은 DPP-4 억제제의 작용 원리를 살피기 위해 GLP-1 수용체의 활동을 제한했다. GLP-1은 인슐린을 분비하고 혈당을 낮추는 호르몬으로 수용체는 이러한 역할을 할 수 있도록 돕는다. GLP-1 수용체를 통제해도 파킨슨병 진행을 막는 효과는 똑같이 일어났다. DPP-4 억제제가 GLP-1를 통한 호르몬 대사 경로가 아니라 장내 면역, 염증 조절을 통해서 효과를 발생시킨다는 뜻이다.
DPP-4 억제제인 시타글립틴이 파킨슨병의 장-뇌 연결 축을 끊으면서 병의 진행을 억제한다는 사실을 보여주는 대목이라고 연구팀은 해석했다.
연구 저자인 이필휴 교수는 "기존 당뇨병 약물이 파킨슨병 진행 억제제로 활용될 수 있음을 보여준 연구 결과"라며 "파킨슨병 진행 속도를 늦추는 것을 넘어 예방할 수 있다는 가능성까지 확인했다"고 말했다.
이번 연구 결과는 국제학술지 '거트'(Gut)에 최근 게재됐다.