새로운 단백질을 이용해 현대인의 만성질환인 당뇨병과 당뇨합병증을 효과적으로 억제하는 치료제가 국내 연구진에 의해 개발됐다.
17일 영남대 조경현 교수(44세)가 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(핵심연구)과 일반연구자지원사업의 지원으로 수행됐고, 노화억제 및 조직재생 분야의 권위 있는 학술지인 ‘Rejuvenation Research’지 4월 24일자 온라인으로 게재됐다고 밝혔다. (논문명 : A Point Mutant of Apolipoprotein A-I(V156K) Showed Enhancement of Cellular Insulin Secretion and Potent Activity of Facultative Regeneration in Zebrafish)
우리나라 성인의 주요 만성질환이면서 노화와 밀접한 당뇨병은 당뇨 그 자체보다도 합병증이 더욱 위험하다. 따라서 당뇨병 치료에 가장 큰 목표는 당뇨성 합병증의 유발이나 진행을 억제하는데 있다.
당뇨성 합병증은 당뇨병이 오래 지속되어 나타나는 현상으로, 보통 몇 년이 지나면 체내 거의 모든 기관이 손상되어 각종 감염에 매우 민감해지며 △당뇨성 창상 △당뇨성 신증 △당뇨성 백내장 △당뇨성 신경병증 등이 나타난다. 결과적으로 당뇨성 합병증은 몸 전체의 노화를 촉진하여 심각한 삶의 질 저하를 야기해 죽음에 이르게 하는 무서운 질환이다.
구체적으로 살펴보면, 만성 당뇨성 신증은 말기 신부전의 가장 중요한 원인이고, 당뇨성 백내장은 실명을 초래하며, ‘당뇨발’로도 불리는 당뇨성 족부궤양은 하지절단의 원인이 되어 전 세계에서 지금도 30초에 1명은 하지절단 수술을 받는 등 당뇨합병증의 폐해는 무섭고 심각하다.
조경현 교수 연구팀은 새로운 고밀도지단백질(V156K-HDL)을 재조합, 당뇨병과 당뇨합병증을 효과적으로 억제하는 치료제 개발에 성공했다.
한편 HDL(High-Density Lipoprotein) 은 혈액에 존재하는 우리 건강에 매우 유익한 단백질로, 세포조직에 있는 잉여 콜레스테롤을 간으로 운반하고, 동맥벽의 노폐물을 체외로 배설하는 ‘혈관청소기’ 역할을 하면서, 강력한 항산화, 항염증 활성으로 만성질환과 노화를 억제한다.
조 교수팀은 혈액 속의 주요 단백질(아포지단백질)의 변이체*를 포함한 새로운 HDL을 재조합, 당뇨합병증의 주범인 △최종당화산물(AGE)**의 형성 억제 △췌장세포의 인슐린 분비 촉진 △항산화력 증가로 인한 저밀도지단백질(LDL) 산화 억제 △염증 억제 등 효능이 탁월할 뿐만 아니라 손상된 조직의 보호와 재생력도 우수해 당뇨병과 당뇨합병증뿐만 아니라 노화와 관련된 질환의 예방과 치료에 효과적임을 동물(제브라피쉬)실험으로 검증했다.
또 아포지단백질 변이체(V156K-apoA-I) 는 아포지단백질의 156번째 위치한 아미노산인 발린(valine)이 라이신(Lysine)으로 치환된 아포지단백질 A-I이며, AGE(Advanced Glycation End-products) 는 체내에서 탄수화물 등이 처리되는 과정에서 생성되는 부산물로, 활성산소와 유사하게 피부의 노화도 촉진한다는 것.
당뇨합병증 중에서도 당뇨발을 치료하기 위해서는 손상된 조직 재생 촉진이 필수적인데, 연구팀은 척추동물인 제브라피쉬의 꼬리지느러미 일부를 잘라낸 후 다양한 HDL을 투여한 결과, 기존(WT-HDL)에 비해 5배 이상 재생효과가 뛰어남을 확인했다.
특히 당화(糖化)된 WT-HDL는 꼬리지느러미의 재생을 촉진하기보다 오히려 더 심각한 손상을 일으켰지만, 연구팀이 재조합한 단백질(V156K-HDL)은 당화에 매우 저항적이며, 당화된 후에도 조직재생의 효과가 나타났다.
당뇨환자에게 WT-HDL이 투여되면 환자들의 높은 혈당 때문에 투여된 치료 단백질의 당화가 혈액 내에서 일어나 치료효과를 거두기 어렵지만, V156K-HDL은 당화에 저항하여 치료효과를 극대화할 수 있어 인슐린 분비와 손상된 조직의 재생을 촉진하여, 궁극적으로 당뇨와 당뇨합병증을 효과적으로 치료할 수 있다.
한편 조경현 교수는 “이번 연구성과는 우리나라 2대 질병인 당뇨병 및 당뇨합병증뿐만 아니라 노화와 관련된 질병을 괴사 등의 부작용 없이 효과적으로 억제하는 치료제를 개발한 것으로, 의약품뿐만 아니라 건강식품과 피부 노화 방지 화장품 조성물 등 실생활에 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 연구의의를 밝혔다.
(출처= 교육과학기술부)
