당뇨병과 비만 "저리 비켜!"…'마이토카인'이 온다

마이토카인 규명, 당뇨병·비만 치료에 획기적 전환점 평가

[아시아경제 정종오 기자]당뇨병과 비만 치료에 획기적 전환점이 마련될 것으로 보인다.

국내 연구진이 당뇨병과 비만 치료가 가능한 '마이토카인' 물질을 세계 최초로 규명해 냈다. 당뇨병 치료에 전기를 마련했다는 평가를 받고 있다. 마이토카인은 살이 많은 사람의 인슐린 저항성에 문제가 생겨 발생하는 '제2형 당뇨병'을 근본적으로 치료할 수 있을 것으로 기대된다. 비만에 따른 여러 가지 질병 예방에도 큰 도움이 될 것으로 보인다.

마이토카인(mitokine)은 세포내의 미토콘드리아로부터 분비되는 물질로 체내 대사와 수명을 조절할 것으로 예측은 했는데 그 동안 밝혀진 바가 없었다.

성균관의대 이명식 교수 연구팀은 자가포식 이상세포에서 분비되는 마이토카인(mitokine) 물질인 FGF21을 세계 최초로 확인했다. FGF(Fibroblast growth factor)21은 간에서 생성되는 내분비 호르몬으로 지방 분해나 휴면 같은 적응에 기여해 당뇨병 치료 특성을 보여주는 호르몬이다.

또 자가포식(Autophagy)은 자기 살을 먹는다는 뜻으로 영양분이 결핍되거나 스트레스 상황에서 생물체가 생존과 항상성을 유지하기 위해 나타나는 생명현상으로 최근 인체 질환의 원인과 관련된 것으로 알려져 있다.

◆2030년 당뇨병 환자 500만 명=당뇨병은 현대인의 건강을 위협하는 무서운 질병중 하나이다. 현재 국내 인구의 약 10%가 당뇨병 환자이다. 비슷한 숫자의 내당능 장애 (준당뇨병) 환자도 많다. 고령화와 더불어 더욱 증가할 것으로 예측되고 있고 2030년에는 500만 명 이상의 당뇨병 환자가 발생할 것으로 전망되고 있다.

다른 아시아에서도 당뇨병이 급속이 증가해 중국, 인도에서 당뇨병 환자가 폭발적으로 늘어나고 있다. 세계적으로 인류 건강을 위협하고 있다. 당뇨병 환자는 평균 정상 혈당군에 비하여 6 ~10년 정도의 수명 감소를 보이고 있다.

그동안 당뇨병 치료제는 인슐린 분비를 촉진하든지 인슐린 저항성을 경감함으로써 혈당을 떨어뜨리는 효과를 보였는데 당뇨병 발생의 보다 근본 발병의 병태생리에 불분명한 점이 많아 치료를 하는데 있어 한계가 있었다. 당뇨병 발병 기전에 있어 큰 의문점 중의 하나는 인슐린 분비 저하 또는 인슐린 저항성의 발생의 세포생화학적 원인이 무엇이지, 이와 관련하여 미토콘드리아 또는 그 보다 더 기본에 있는 자가포식의 이상이 인슐린 분비 저하 또는 인슐린 저항성의 발생 원인이 아닌가 하는 가설이 있었다.

이러한 가설과 관련해 미토콘드리아 또는 자가포식 이상이 당뇨병의 발병을 초래한다는 실험 결과들이 많이 제시됐으나 이에 반대되는 결과도 많아 그 가설이 맞는지에 많은 의문이 있었다. 이러한 실험의 일환으로 일부 연구자들이 세포 내 소기관인 미토콘드리아로부터 분비되는 '마이토카인' 이라는 물질이 있으며 그것이 대사를 조절하고 수명에도 영향이 있을 것으로 추정해왔으나 그 정체를 밝히지 못했다.

[사진제공=교육과학기술부]

◆당뇨병 신약개발에 나선다=이 교수 연구팀은 FGF21이라는 물질이 자가포식 이상세포에서 분비되며 그것이 바로 마이토카인으로 대사를 조절하고 당뇨병과 비만을 치료할 수 있다는 것을 세계 최초로 규명하는 성공했다. 이번 연구결과에 따르면 세포의 자가포식 기능이 이상 반응을 일으키게 되면서 세포 내 소기관 중 핵심인 미토콘드리아가 스트레스를 받게 된다. 이 때 스트레스를 받은 미토콘드리아는 이에 대한 항진반응으로 마이토카인을 분비하면서 체내대사를 조절하려는 경향을 가진다. 이로 인해 인슐린 저항성을 감소시키고 체중과 지방이 줄어들게 되는 것이라는 것을 밝혀냈다.

마이토카인 분비에 관여하는 자가포식 기능을 조절할 수만 있다면 앞으로 인슐린 저항성 문제로 생긴 2형 당뇨병 환자에 대한 보다 근본적인 치료가 가능질 수 있을 것으로 기대된다. 지금까지 사용돼 왔던 당뇨병 치료제와 달리 세포의 기능을 조절함으로써 당뇨병 치료의 획기적 변화를 가져올 것으로 예상된다.

또 체중 및 지방 감소 등으로 대사조절 장애까지 해결할 수 있는 길이 열려 비만에 따른 각종 질병 예방에도 큰 도움이 될 것으로 보인다.

이명식 교수는 "앞으로 자가포식 분야가 대사 질환, 당뇨병 비만 등의 근본 원인을 치료하는 등 미래의 의학 패러다임을 바꿀 것으로 믿는다"며 "이번 연구에서 얻은 연구결과를 바탕으로 대사질환 또는 다른 퇴행성 질환 등에도 효과를 갖는 새로운 물질, 신약을 개발하는데 노력하겠다"고 말했다.

이번 연구에는 이 교수를 비롯해 김국환 교수(34세), 가천의대 최철수 교수(51세)등이 참여했다. '세포기능 및 대사 조절에서 자가포식의 역할에 대한 연구' 논문으로 '네이처'의 자매지인 'Nature Medicine(네이처 메디신)'최신호(12월 3일자)에 게재됐다.