| 초록 |
연구개요 지속적인 과영양에 의한 비만에 동반하는 철 대사 이상은 당뇨병 환자의 근육조직 및 근육세포에서 인슐린 저항성을 초래하는 중요한 원인 인자임. 본 연구자들은 비정상적인 철 대사는 근육세포의 미토콘드리아 이상을 초래하고 근육 세포 내 지방을 축적하고 염증성 반응을 유발시켜 인슐린 저항성 뿐만 아니라 근육세포, 근육조직의 분화 억제 및 근육세포 파괴를 유발하고 궁극적으로 근감소증을 유발한다는 가설을 세웠으며 이를 증명함. 또한 본 연구에서 철 대사 이상에 의한 근육세포파괴 및 근 감소증 유발을 증명하였으며 철 대사를 조절약물을 스크리닝하여 근감소증모델에 적용하였고 인슐린 저항성, 대사성 근감소증 및 노인성 근감소증을 개선함을 확인함. 연구 목표대비 연구결과 본 연구자는 유리지방 독성에 의한 인슐린 저항성에서 근육세포에서 철 대사 균형이 깨지면 근육세포 분화억제 및 근육세포 파괴가 실제로 유발됨을 확인함. 이를 바탕으로 대사 증후군이 유발된 동물모델의 근육조직이나 노화가 일어난 동물의 근육 (aged mice), ApoE-knock out atherosclerosis mice의 심근조직에서 철 대사 불균형을 확인하고 철 대사를 교정하여 그 효과를 확인하는 연구를 진행함. 그 결과 철 donor인 FeCl3, FeSo4를 처리한 경우 근육 세포의 근간이 파괴되고 atrophy와 인슐린 저항성이 유도됨을 확인함. 또한 근육세포에 유리 지방산 처리 후 근육세포 파괴, 인슐린 저항성 유도시 세포내 철 대사 변화를 확인하였고, 철 킬레이터인 DFO를 처리한 경우 지방산 유도 인슐린 저항성이 회복됨을 확인함. 즉 인슐린 저항성과 철대사간의 관련성을 증명함. 철 donor인 Iron dextran을 정상생쥐에 처리한 경우 근감소 및 인슐린 저항성이 유도됨을 확인하였고, 철 킬레이터인 DFO를 db/db 생쥐에 장기간 투여하여 근육조직에서 철 대사의 변화, 철 대사 교정에 따라 근육감소증 억제를 확인함. 또한 노화가 일어난 생쥐 (aged mice)의 비정상적인 철 대사 교정 약물을 처리한 결과 철 킬레이터인 DFO는 노화가 일어난 생쥐의 근육에서 autophagosome 생성을 감소시켰고 근감소증을 회복하였음. 그러나 심근세포 및 심장에는 철 donor를 처리하면 철대사의 변화가 약하게 일어나지만, 기능에 문제를 일으킬만한 변화가 나타나지 않음을 ApoE-knock out 생쥐를 통해 확인하였음. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구는 근육 세포 내 철 대사 불균형이 근육손상을 유도하여 인슐린 저항성, 당뇨병, 근감소증을 유발시킨다는 가설이 입증된 연구임. 즉 철 대사의 균형의 중요성을 인슐린 저항성 뿐만 아니라 근감소증, 당뇨병성 모델에서 밝혔고 치료제 개발의 새로운 타겟을 제공하였음. 또한 철 대사 이상을 교정하는 약물을 개발한다면 근육기능을 강화하고 노화 시 근육보전 및 근감소증 억제제로 이용 할 수 있고 노인성 질환, 인슐린 저항성 및 당뇨병 치료에 도움이 될 것으로 판단됨. (출처 : 요약문 2p) |
