데일리메디 세포사멸 관련 당뇨병 기전 세계 최초 규명

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세포사멸 관련 당뇨병 기전 세계 최초 규명


[ 2008년 10월 08일 05시 05분 ]

'자가포식'(Autophagy)이라는 세포사멸 메커니즘이 당뇨병 발병 기전에 중요한 역할을 한다는 점이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다.

교육과학기술부(장관 안병만)는 "21세기 프론티어 프로테오믹스이용기술개발사업단 이명식 교수(성균관의대 삼성서울병원)와 정혜승 교수(서울대병원 내과)팀이 '자가포식이 인슐린을 분비하는 췌장 세포의 구조 및 기능유지에 중요한 역할'을 하는 점을 세계 최초로 규명하여 새로운 당뇨병 치료제 개발에 중요한 전기를 마련했다"고 밝혔다.

자가포식은 새로운 형태의 세포 사멸로서 기존에 알려진 '자연사' (Apoptosis), '괴사'(Necrosis) 등이 세포 전체의 사멸만을 다루는 것과 달리, 자가포식은 미토콘드리아, 형질세망(endoplasmic reticulum) 등 세포 내 소기관(organelle)의 사멸 및 재생과 관련이 있다.

세포 내 소기관은 평상시에 정적인 상태를 유지한다고 생각돼 왔으나 최근의 연구에 의하면 평상시에도 끊임없이 죽고 재생되는 과정을 겪고 있음이 밝혀졌다.

이 과정을 통해 낡고 퇴행성 변화를 겪은 세포 내 소기관은 소멸되어 새로운 세포 내 소기관을 재생하는데 필요한 영양 공급원이 된다.

자가포식은 이러한 세포내 소기관의 사멸 및 재생을 통해 세포 전체를 사멸에서 보호하기도 하고 세포 전체의 사멸을 유도하기도 한다.

그 동안 자가포식에 의한 세포 내 소기관의 끊임없는 사멸과 재생의 생리적 기능 및 임상적 의미가 불분명했으나 최근 관련 연구가 진행되면서 자가포식과 각종 질병 또는 노화의 관련성이 제시되고 있다.

일부 연구자에 의해 자가포식이 암, 퇴행성 신경질환 등에 중요한 역할을 함이 밝혀지기 시작하였으나, 당뇨병 또는 내분비대사 질환에 관해서 자가포식이 어떠한 역할을 하는지는 그동안 알려진 바가 전혀 없었다.

이명식 교수와 정혜승 교수팀은 일본 Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science의 Tanaka 교수와 Komatsu 박사, 가톨릭 의대 김진 교수와 윤건호 교수와의 공동 연구를 통해 자가포식 기능이 제거된 녹아웃(knockout) 마우스 모델을 제작해 지난 3년간 연구한 결과, 자가포식이 인슐린을 분비하는 췌장 베타세포의 구조 및 기능 유지에 중요한 역할을 함을 규명함으로써 자가포식과 당뇨병과의 관계를 밝혔다.

자가포식 기능이 억제된 마우스의 췌장 베타세포에서는 세포 내 소기관의 변화로 인하여 베타세포의 정상적 재생이 이루어지지 않고 쉽게 사멸해 베타세포의 양이 감소하고 인슐린 분비가 저하되며 혈당이 상승했다.

이번 연구결과가 갖는 의미는 지금까지 사용돼 온 당뇨병 치료제와는 전혀 다른 접근법인 자가포식을 조절함으로써 당뇨병을 치료할 수 있는 기전을 밝혀낸 점이다.

이명식 교수팀의 이번 연구는 교육과학기술부가 지원하는 21세기 프론티어 연구개발사업의 일환으로 수행됐고, 연구 결과는 Cell Press에서 발간하는 내분비대사 당뇨병 분야 세계 최고의 저명 학술지인 'Cell Metabolism' 인터넷판에 발표됐다.