국내 연구진이 염증반응과 당뇨병을 동시에 조절할 수 있는 유전자와 이들의 상호기전을 규명해 학계의 주목을 받고 있다.

교육과학기술부 글로벌연구실(GRL) 세포치료제연구센터 최인표 박사팀은 최근 염증조절결합체 TXNIP를 규명하고 이 유전자와 당뇨병 사이의 관계를 밝혀냈다고 22일 밝혔다.

최 박사팀은 최근 스위스 연구팀과의 공동연구를 통해 염증조절결합체를 이루는 새로운 유전자 TXNIP(VDUP1)를 발견했다.

VDUP1은 NLRP3과 결합하며 두 단백질은 IL-1의 분비에 중요한 역할을 한다는 사실을 규명한 것.

염증반응은 우리 몸의 여러 기능을 조절과 암, 당뇨 등 많은 질환에 중요한 역할을 하는 것으로 학계에 보고돼 있으며 염증반응을 조절하는 중요한 인자는 염증 싸이토카인(cytokine)들로 규명돼 있다.

이들 싸이토카인들은 여러 면역세포에서 발현되며 우리 몸의 중요한 기능을 조절하는 중요한 단백질로, 이 중 IL-1은 가장 먼저 밝혀진 염증 싸이토카인이다.

이러한 기전 중 염증신호를 받아 IL-1 분비를 조절하는 단백질들이 세포 내에 존재하게 되는데 이 것이 바로 inflammasome(염증조절결합체)다. 이 염증조절결합체는 여러 단백질이 결합돼 있는 구조로 이중 핵심이 바로 바로 NLRP3이다.

결국 NLRP3 유전자가 결핍이 되면 IL-1 분비가 문제가 생기게 되는 것. 최 박사가 규명한 것은 IL-1분비에 NLRP3외에 VDUP1, 즉 최 박사팀이 발견한 유전자가 깊숙히 관여하고 있다는 사실을 밝혀낸 것이다.

특히 최근 학계에서 IL-1의 분비가 당뇨와 상당한 연계를 가지고 있다는 점이 규명된 바 있어 최 박사팀의 연구는 더욱 주목받고 있다.

IL-1 저해제를 투여할 경우 고혈당증이 억제되면서 당뇨병 환자의 VDUP1이 증가된다는 점과 VDUP1 유전자가 결핍이 된 생쥐에서는 혈중 포도당이 떨어져 있음이 관찰됐기에 IL-1의 생산을 조절하는 것이 당뇨를 관리하는데 큰 의미를 갖게 된 것.

따라서 포도당을 처리하면 체장세포에서 VDUP1이 증가되고 이는 인슐린의 처리에 의해 감소된다는 점과 VDUP1과 NLRP3가 결핍이 된 췌장세포에서는 포도당에 의한 IL-1 분비가 현격히 감소된다는 점을 규명한 최 박사팀의 연구는 추후 당뇨관리 방법에 큰 영향을 줄 것으로 전망된다.

결국 VDUP1-NLRP3 결합체는 베타세포에서의 포도당에의한 IL-1 생산과 염증조절에 중요한 역할을 하고 있다는 것을 반증한 것이기 때문이다.

교육과학기술부는 "이번 연구결과는 향후 염증조절은 물론, 염증과 당뇨병 치료제를 개발하는데 중요한 기반이 될 것"이라고 기대했다.

한편, 이번 연구결과는 그 학문적 성과를 인정받아 'Nature Immunology' 12월 21일자에 게재됐다.