‘2형 당뇨병 치료제’ 병용하면 췌장 베타세포 노화 억제 가능

서울대병원 내분비대사내과 교수팀
SGLT2·α-글루코시다제 억제제 병용
인슐린 분비지수 유의미하게 증가

병용 투여군에서 인슐린 분비지수(왼쪽)가 가장 높았고 노화 마커 p16 발현(오른쪽)이 가장 낮았다. 즉, 병용 투여가 인슐린 분비 향상과 노화 억제에 가장 효과적이었음을 시사했다. 출처=서울대병원

서울대병원 연구진이 기존 당뇨병 치료제 두 가지를 병용 투여해 제2형 당뇨병의 주요 원인인 췌장 베타세포의 노화를 억제할 수 있음을 입증했다. 췌장 베타세포는 인슐린을 생성하는 세포로, 제2형 당뇨병 환자에서는 이 세포 기능이 떨어지면서 혈당 조절이 어려워진다.

16일 서울대병원에 따르면 조영민 내분비대사내과 교수팀은 비만형 제2형 당뇨병 동물모델인 db/db(diabetes/diabetes) 생쥐를 대상으로 ‘SGLT2 억제제(enavogliflozin)’와 ‘α-글루코시다제 억제제(acarbose)’를 각각 단독 투여하거나 두 약제를 함께 병용 투여한 뒤 베타세포 기능과 노화 억제 효과를 비교 분석한 연구 결과를 발표했다. SGLT2 억제제는 소변을 통해 포도당을 배출시켜 혈당을 낮추고, α-글루코시다제 억제제는 식후 혈당 급증을 완화한다.

제2형 당뇨병은 인슐린 저항성과 함께 췌장의 베타세포 기능 저하가 복합적으로 작용하는 질환이다. 특히 고령층에서 발병률이 높으며 베타세포의 노화가 당뇨병 진행을 가속화하는 주요 원인으로 알려져 있다. 노화된 베타세포는 인슐린 분비 능력이 떨어지면서 질환을 악화시키고, 이와 함께 p16·p21·p53 등 노화 관련 마커를 증가시킨다. 이에 베타세포 노화를 억제하는 전략은 당뇨병 진행을 늦추기 위한 중요한 연구 방향으로 주목받고 있다.

이번 실험은 정상군, 당뇨 대조군, 각 약물의 단독 투여군, 병용 투여군 등 총 5개 그룹을 대상으로 6주간 약물을 경구 투여하는 방식으로 진행됐다. 이후 이후 경구 포도당 부하검사(OGTT)를 통해 혈당 변화를 확인했고 베타세포 기능을 나타내는 HOMA-β 지수, 인슐린 분비 지수, 췌장 내 인슐린을 만드는 세포의 크기와 면적 등을 측정했다. 아울러 몸 안의 β-HB 농도와 NRF2 단백질 발현량도 분석해 노화 억제 효과까지 종합적으로 평가했다.

조영민 서울대병원 내분비내과 교수
“인제 대상 임상시험으로 확대 연구”

조영민 서울대병원 내분비대사내과 교수

그 결과, 병용 투여군에서 혈당이 가장 효과적으로 조절된 것으로 나타났다. 인슐린 분비지수와 HOMA-β 지수가 유의미하게 증가했으며 췌장에서 인슐린을 분비하는 세포 면적도 넓어졌다. 이는 베타세포 기능 회복을 의미한다.

노화 마커 분석에서도 병용 투여군에서 p16·p21·p53의 발현이 가장 두드러지게 억제됐다. 면역염색 분석 결과 역시 노화 마커 감소와 함께 인슐린 양성 세포의 회복이 확인됐다. 특히 p16 발현이 가장 현저하게 억제된 점이 눈길을 끌었다.

연구팀은 병용 투여군에서 체내 β-HB 농도가 증가한 것도 확인했다. 이어진 세포 실험에서는 β-HB가 노화된 베타세포 내 NRF2 단백질 발현을 높이고, 노화와 관련된 지표를 감소시키는 효과가 있는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 이 같은 β-HB와 NRF2 경로가 세포 노화를 억제하는 중요한 기전으로 작용할 수 있다고 설명했다.

이번 항노화 효과는 췌장뿐 아니라 신장 조직에서도 나타났다. 병용 투여군에서는 신장 내 사구체 크기 증가가 억제됐고 노화 관련 단백질 발현도 감소해 신장 조직의 노화 억제 효과가 확인됐다.

조 교수는 “이번 연구는 제2형 당뇨병 치료에 있어 기존 승인 약제를 병용함으로써 췌장 베타세포의 기능 회복뿐 아니라 노화 억제라는 추가 효과를 확인한 데 의의가 크다”며 “당뇨병은 고령층에서 주로 발병하는 질환인 만큼, 인체 대상 임상 연구를 통해 동일한 효과가 재현되는지 확인해 나갈 계획”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 당뇨병 및 대사질환 분야의 국제학술지 ‘Diabetes & Metabolism Journal’ 온라인에 게재됐다.