GDF15가 마이토카인으로 작용하여 당뇨병과 비만을 치료

충남대학교병원 송민호 교수팀·스위스 로잔공대 요한 오웍스 박사팀, Journal of Cell Biology 게재

GDF15 단백이 새로운 마이토카인으로 작용하여 당뇨병과 비만을 치료할 수 있다는 연구논문이 발표됐다.

12일 충남대학교병원은 내분비대사내과 송민호 교수팀과 스위스 로잔공대 요한 오웍스 박사팀이 공동으로 GDF15 단백에 의한 에너지 항상성 조절을 규명한 연구논문 「GDF15의 대사질환 치료효과」를 세포 생물학 분야의 세계적 권위의 학술지인 Journal of Cell Biology 1월호에 게재했다고 밝혔다.

대표적 대사질환인 비만과 당뇨병은 현대인의 건강을 위협하는 무서운 질병으로, 고령화 사회와 더불어 2030년에는 우리나라에서만 500만명 이상의 당뇨병 환자가 발생할 것으로 예측되는 등 당뇨병 환자의 증가로 인류의 건강을 위협하고 있다. 

현재까지의 당뇨병 치료제는 인슐린 분비를 촉진하든지 인슐린 저항성을 경감함으로써 혈당을 떨어뜨리는 효과를 보였으나 당뇨병 발생의 보다 근저(根底)에 위치한 발병의 병태생리(病態生理)에 불분명한 점이 많아 근본적인 치료를 하는데 있어 한계가 있었다.  

당뇨병 발병 원인에 있어 가장 큰 의문점 중의 하나는 인슐린 분비 저하 또는 인슐린 저항성 발생의 세포 생화학적 원인이 무엇이지, 이와 관련하여 미토콘드리아 기능이상과 인슐린 분비 저하 또는 인슐린 저항성의 발생 원인이 아닌가 하는 가설이 있어 왔었다. 하지만 이러한 가설과 관련하여 미토콘드리아 기능이상이 당뇨병의 발병을 초래한다는 실험 결과들이 많이 제시되었으나 이에 반대되는 결과도 많아 그 가설이 맞는지에 관하여 많은 의문이 있었다.  

이러한 실험의 일환으로 일부 연구자들이 세포 내 소기관인 미토콘드리아 스트레스에 의해 분비되는 ‘마이토카인’이라는 물질이 있으며 그것이 대사를 조절하고 수명에도 영향이 있을 것으로 추정해왔으나 그 정체를 정확히 밝히지는 못했다. 

이번 연구결과에 따르면 미토콘드리아 호흡사슬(OxPhos)을 구성하는 폴리펩티드의 합성과 내막 삽입에 관여하는 CRIF1 단백을 근육조직 특이적으로 결손시킴으로써 근육조직의 미토콘드리아 기능이상을 유도할 경우, 미토콘드리아는 이에 대한 항진반응으로 근육에서 GDF15 단백을 분비하여 체내대사를 조절하고, 재조합 GDF15 단백을 비만 동물모델에 처리할 경우 인슐린 저항성을 감소시키고 체중과 지방이 줄어드는 것을 검증했다. 이로써 GDF15 단백이 새로운 마이토카인으로 작용하여 당뇨병과 비만을 치료할 수 있다는 것을 세계 최초로 규명하는 성과를 거두었다.

송민호 교수는 “지금까지 사용되던 당뇨병 치료제와 달리 세포의 기능을 조절함으로써 당뇨병 치료의 의학 패러다임을 바꿀 것으로 생각된다. 앞으로 이번 연구에서 얻은 연구결과를 바탕으로 대사질환 또는 다른 퇴행성 질환 등에도 효과를 갖는 새로운 물질, 신약을 개발하여 질병으로 고통 받고 있는 환자들이 근본적인 치료를 받을 수 있도록 노력하겠다.”고 말했다.