당뇨병을 근본적으로 치료할 수 있는 새로운 타깃이 발견됐다.
경북대병원 이인규 교수와 대구가톨릭대 임재찬 교수는 근육에서 세포소기관의 상호작용을 조절해 인슐린저항성과 당뇨병을 치료하는 기술을 개발했다고 당뇨병(Diabetes)에 발표했다.
최근 연구에서 미토콘드리아와 소포체 등 세포소기관이 제기능을 못하면 2형 당뇨병의 핵심 인자인 인슐린저항성이 발생하는 것으로 나타났다. 미토콘드리아는 생체에 필요한 에너지의 생산, 그리고 소포체는 단백질 및 지질의 합성이나 칼슘을 저장하는 세포소기관이다.
교수팀은 근육세포의 미토콘드리아-연관 소포체막 내에 많이 들어있는 PDK4 효소가 근육에서 세포소기관을 조절해 인슐린저항성을 유발한다는 사실을 밝혀냈다.
동물실험 결과, 비만하면 근육에서 PDK4가 늘어나고 미토콘드리아와 소포체 사이의 연결이 과도하게 증가한다. 그러면 미토콘드리아에 들어가는 칼슘량이 늘어나 미토콘드리아 기능 부전과 인슐린 저항성을 일으키는 것으로 확인됐다.
PDK4 결핍 쥐와 정상 쥐에 고지방식을 먹인 결과, 결핍 쥐에서 미토콘드리아-소포체막이 덜 형성된 것으로 나타났다.
교수팀은 이에 대해 "비만 상태의 근육에서 증가된 PDK4는 미토콘드리아-연관 소포체막의 형성을 촉진한다는 의미"라고 설명했다. 이 교수는 향후 PDK4를 억제하는 신규 당뇨병 치료제 개발을 지속할 계획이다.
한편 이번 연구는 성과는 과학기술정보통신부‧한국연구재단 기초연구사업, 바이오‧의료기술개발사업의 지원을 받았다.