교육과학기술부가 지원하는 글로벌연구실(GRL)사업에 참여하고 있는 세포치료제연구센터의 최인표 박사팀(한국생명공학연구원)은 스위스 연구팀과 공동연구를 통해 염증조절유전자를 규명, 염증과 당뇨병과의 상관관계를 규명한 연구결과를 Nature Immunology 12월 21일자에 발표했다고 밝혔다.
염증반응은 우리 몸의 여러 기능을 조절하며 최근에는 암, 당뇨 등 많은 질환에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
염증반응을 조절하는 중요한 인자는 염증 싸이토카인(cytokine)이다. 싸이토카인들은 여러 면역세포들에서 발현되며 우리 몸의 중요한 기능을 조절하는 중요한 단백질들이다.
이들 중 IL-1은 가장 먼저 밝혀진 염증 싸이토카인으로 가장 중요한 염증조절 인자이다. 염증신호를 받아 IL-1 분비를 조절하는 세포 내 단백질은 염증조절결합체(inflammasome)이라고 하는데, 염증조절결합체는 여러 단백질이 결합이 돼있으며 핵심이 되는 단백질은 NLRP3이다. NLRP3 유전자가 결핍이 되면 IL-1 분비가 문제가 생긴다.
최 박사팀은 이번 연구에서 염증조절결합체를 이루는 새로운 유전자인 TXNIP(VDUP1)를 발견했으며, VDUP1이 NLRP3과 결합하며 두 단백질이 IL-1 분비에 중요한 역할을 함을 밝혀냈다. 즉, 두 유전자 중 하나라도 결핍이 되면 IL-1 분비와 염증반응이 문제가 됨을 새로이 규명했다.
이와 함께 VDUP1-NLRP3 결합체는 베타세포에서의 포도당에 의한 IL-1 생산 및 염증조절에 중요한 역할을 함을 밝혀냈다.
최 박사팀은 포도당을 처리하면 체장세포에서 VDUP1이 증가되고 인슐린의 처리에 의해 감소되고, VDUP1과 NLRP3가 결핍이 된 췌장세포에서는 포도당에 의한 IL-1 분비가 현격히 감소됨을 확인했다. 또한 인슐린을 처리하면 베타세포에서 포도당에의한 VDUP1의 발현을 억제하고 IL-1 생산이 억제됐다.
교과부는 “이번 연구결과는 앞으로 염증조절 그리고 염증과 당뇨병의 상관관계, 염증과 당뇨병 질병의 치료제를 개발하는데 중요한 기반이 될 것으로 기대된다”고 밝혔다.