미토콘드리아가 당뇨병 치료의 열쇠를 쥐고 있을 수 있다

미토콘드리아는 세포에 에너지를 공급하고 세포가 기능하도록 돕는 데 필수적입니다.

그러나 미토콘드리아 결함은 2형 당뇨병과 같은 질병의 발병과 관련이 있습니다. 이 장애를 겪는 환자는 충분한 인슐린을 생산하거나 췌장에서 생산된 인슐린을 사용하여 혈당을 정상 수준으로 유지할 수 없습니다.

여러 연구에서 당뇨병 환자의 인슐린 생성 췌장 β-세포가 비정상적인 미토콘드리아를 가지고 있으며 에너지를 생성할 수 없다는 사실이 밝혀졌습니다. 그러나 이러한 연구에서는 세포가 왜 이런 식으로 행동하는지 설명할 수 없었습니다.

Science 에 발표된 연구에 따르면, 미시간 대학의 연구자들은 쥐를 이용하여 기능이상된 미토콘드리아가 β세포의 성숙과 기능에 영향을 미치는 반응을 유발한다는 것을 보여주었습니다.

"우리는 적절한 미토콘드리아 기능을 유지하는 데 중요한 경로가 무엇인지 결정하고 싶었습니다." 내과 연구 조교수이자 이 연구의 첫 번째 저자인 에밀리 M. 워커 박사가 말했습니다.

이를 위해 연구팀은 미토콘드리아 기능에 필수적인 세 가지 구성 요소, 즉 DNA, 손상된 미토콘드리아를 제거하는 데 사용되는 경로, 세포 내에서 건강한 미토콘드리아 풀을 유지하는 경로를 손상시켰습니다.

워커는 "세 가지 경우 모두 정확히 동일한 스트레스 반응이 나타났고, 이로 인해 β세포가 미성숙해지고, 충분한 인슐린 생성을 멈추고, 본질적으로 β세포가 되는 것을 멈췄습니다."라고 말했습니다.

"우리의 결과는 미토콘드리아가 핵으로 신호를 보내 세포의 운명을 바꿀 수 있다는 것을 보여줍니다."

연구원들은 또한 인간의 췌장 섬 세포에서도 그들의 연구 결과를 확인했습니다.

미토콘드리아 기능 장애는 여러 유형의 세포에 영향을 미칩니다.

이러한 결과를 바탕으로 연구팀은 당뇨병에서 영향을 받는 다른 세포에 대한 탐색을 확대했습니다.

"당뇨병은 여러 기관의 질환입니다. 체중이 늘고, 간에서 설탕이 너무 많이 생성되고, 근육에 영향을 미칩니다. 그래서 다른 조직도 살펴보고 싶었습니다." 미시간 당뇨병 연구 센터 소장이자 이 연구의 수석 저자인 스콧 A. 솔레이만푸르 박사의 말입니다.

연구팀은 간세포와 지방 저장 세포에서 마우스 실험을 반복했고 동일한 스트레스 반응이 켜지는 것을 보았습니다. 두 세포 유형 모두 제대로 성숙하고 기능할 수 없었습니다.

"우리는 가능한 모든 세포 유형을 테스트하지 않았지만, 우리의 결과는 당뇨병의 영향을 받는 모든 조직에 적용될 수 있다고 믿습니다."라고 솔레이만푸르는 말했습니다.

미토콘드리아 손상을 역전시키면 당뇨병을 치료하는 데 도움이 될 수 있습니다.

연구자들은 세포 유형에 관계없이 미토콘드리아 손상이 세포 사멸을 유발하지 않는다는 것을 발견했습니다.

이러한 관찰은 만약 손상을 되돌릴 수 있다면 세포가 정상적으로 기능할 가능성을 제기했습니다.

이를 위해 그들은 스트레스 반응을 차단하는 ISRIB라는 약물을 사용했습니다. 그들은 4주 후에 β-세포가 쥐의 포도당 수치를 조절하는 능력을 회복했다는 것을 발견했습니다.

"β-세포를 잃는 것은 2형 당뇨병에 걸리는 가장 직접적인 경로입니다. 저희 연구를 통해 이제 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 설명과 어떻게 개입하여 근본 원인을 해결할 수 있는지에 대한 설명이 생겼습니다." 솔레이만푸르가 말했습니다.

연구팀은 손상된 세포 경로를 더욱 자세히 분석하고 당뇨병 환자의 세포 샘플에서도 그 결과를 재현할 수 있기를 바라고 있습니다.

뉴스 검색