국내연구진이 당뇨병 발병 기전에 중요한 역할을 하는 ‘자가포식’(Autophagy)이라는 세포사멸(死滅) 메커니즘을 규명, 관심이 모아지고 있다.
교육과학기술부(장관 안병만)는 21세기 프론티어 프로테오믹스이용기술개발사업단 이명식 교수(성균관의대 삼성서울병원)와 정혜승 교수(서울대병원 내과)팀이 “자가포식이 인슐린을 분비하는 췌장 세포의 구조와 기능유지에 중요한 역할한다”는 사실을 세계 최초로 규명, 새로운 당뇨병 치료제 개발에 중요한 전기를 마련했다고 8일 밝혔다.
자가포식은 새로운 형태의 세포 사멸로 기존에 알려진 ‘자연사’ (Apoptosis), ‘괴사’(Necrosis) 등이 세포 전체의 사멸만 다루는 것과 달리 미토콘드리아, 형질세망(endoplasmic reticulum) 등 세포 내 소기관(organelle)의 사멸과 재생에 관련이 있다.
지금까지 세포 내 소기관은 평상시 정적인 상태를 유지한다고 여겨 왔지만 최근 연구에 따르면 평상시에도 끊임없이 죽고 재생되는 과정을 반복하는 것으로 밝혀졌다.
이 과정을 통해 낡고 퇴행성 변화를 겪은 세포 내 소기관은 소멸돼 새로운 세포 내 소기관을 재생하는데 필요한 영양 공급원이 된다.
자가포식은 이런 세포내 소기관의 사멸과 재생을 통해 세포 전체를 사멸에서 보호하기도 하고 세포 전체의 사멸을 유도하기도 한다.
그동안 자가포식에 의한 세포 내 소기관의 끊임없는 사멸과 재생의 생리적 기능 및 임상적 의미가 불분명했지만 최근 관련 연구가 진행되면서 자가포식과 각종 질병 또는 노화의 관련성이 제시되고 있다.
일부 연구자에 의해 자가포식이 암, 퇴행성 신경질환 등에 중요한 역할을 하는 것이 밝혀지기 시작했지만 당뇨병 또는 내분비대사 질환에 관해 자가포식이 어떤 역할을 하는지 알려진 바가 전혀 없었다.
이명식 교수와 정혜승 교수팀은 일본 Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science Tanaka 교수와 Komatsu 박사, 가톨릭의대 김진, 윤건호 교수와 공동 연구를 통해 자가포식 기능이 제거된 녹아웃(knockout) 마우스 모델을 제작.
지난 3년간 연구한 결과 자가포식이 인슐린을 분비하는 췌장 베타세포의 구조 및 기능 유지에 중요한 역할을 하는 것을 규명, 자가포식과 당뇨병과의 관계를 밝혀냈다.
자가포식 기능이 억제된 마우스의 췌장 베타세포에서는 세포 내 소기관의 변화로 인해 베타세포의 정상적 재생이 이루어지지 않고 쉽게 사멸해 베타세포의 양이 감소하고 인슐린 분비가 저하되며 혈당이 상승했다.
이번 연구의 가장 큰 의미는 그동안 사용돼 온 당뇨병 치료제와는 전혀 다른 접근법을 통해 자가포식을 조절, 당뇨병을 치료할 수 있는 기전을 밝혀냈다는 점이다.
이번 연구는 교육과학기술부가 지원하는 21세기 프론티어 연구개발사업의 일환으로 수행됐고, 연구 결과는 Cell Press에서 발간하는 내분비대사 당뇨병 분야 세계 최고의 저명 학술지 ‘Cell Metabolism’ 인터넷판 10월 8일자에 발표됐다.
기사최종편집일: 2024-04-24 17:48:46
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