대장 염증은 비만과 베타 세포 증식 사이의 연관성 부족을 설명합니다.

도호쿠대학교 대학원 의학연구과 연구진은 간 ERK 경로에서 인슐린 생성 증가로 이어지는 핵심적인 1차 단계를 밝혀냈습니다.

이전 연구는 간에서 췌장으로 이어지는 신호 전달 경로의 여러 측면에 초점을 맞췄지만, 이번 연구는 비만으로 인해 대장에 염증이 생겼을 때 시작되는 훨씬 더 초기 단계의 신호 전달 경로를 보여줍니다. 이번 연구는 위장관이 포도당 항상성 조절에 있어 새로운 역할을 한다는 것을 밝혀냈습니다.

인슐린은 췌장의 β세포에서 생성되는 호르몬입니다. 인슐린은 혈액에서 포도당이 에너지로 사용될 수 있도록 세포의 문을 여는 열쇠와 같습니다. 그러나 비만인 사람은 인슐린 저항성이 생겨 췌장이 인슐린 분비를 조절하기 위해 더 많은 인슐린을 분비하게 됩니다. 이는 간의 ERK 경로에서 시작되는 기관 간 신경 신호 전달을 통해 발생합니다.

비만과 당뇨병 발병 사이에는 밀접한 관련이 있으므로, 이 경로를 심층적으로 이해하면 당뇨병을 치료하거나 예방하는 새로운 방법을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.

"이 연구의 목표는 특히 비만이 이러한 연쇄 반응을 어떻게 유발하는지 규명하는 것이었습니다."라고 도호쿠 대학교 이마이 준타 교수는 말합니다. "염증 유발 인자가 간의 ERK 경로에서 흥분성 역할을 할 수 있기 때문에, 이것이 대장의 염증과 관련이 있을 것이라는 가설을 세웠습니다."

연구진은 비만으로 인한 대장 염증이 간의 ERK 경로에 영향을 미칠 수 있는지 확인하기 위해 일련의 실험을 진행했습니다. 먼저, 연구팀은 비만이 없는 생쥐에게 대장 염증을 유발하는 약물을 투여하여 분석했습니다. 그 결과, 대장에 염증을 유발하는 것만으로도 간의 ERK 경로가 활성화되고, 신경 전달 경로가 자극되며, 비만이 없는 생쥐에서도 β세포 수가 증가한다는 것을 발견했습니다. 다음으로, 고칼로리 식이로 비만이 유도된 생쥐의 대장을 분석하여, 이 비만 생쥐에서도 대장 염증이 간 ERK 경로 활성화 및 β세포 증가와 함께 발생함을 확인했습니다.

"흥미로운 발견 중 하나는 대장 염증이 있는 비만 쥐의 염증을 낮춰 치료했을 때 간의 ERK 경로 활성화가 실제로 멈췄다는 것입니다."라고 이마이 박사는 설명합니다. "쥐가 여전히 비만 상태였음에도 불구하고, 대장 염증을 표적으로 삼는 것이 ERK 경로를 변화시키는 데 정확히 필요한 것이었습니다."

이 연구는 간이 대장 염증을 통해 비만 상태를 감지하고, 대장 염증이 비만 발생 과정에서 β세포 증식의 첫 번째 유발 요인으로 작용한다는 것을 규명하여, 이 경로의 미싱 링크(missing link)를 밝혀냈습니다. 이러한 성과는 정상 혈당 수치를 유지하기 위한 β세포 증식 기전을 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 또한, 이 연구는 당뇨병 치료법 및 예방법 개발에도 기여할 것으로 기대됩니다.

이러한 연구 결과는 2025년 5월 8일 JCI Insight 에 게재되었습니다.

본 연구는 일본과학진흥회(JSPS)의 KAKENHI 과학연구지원금(23K24383, 22K19303, 20H05694), 일본과학기술진흥기구(JST)의 Moonshot R&D(JPMJMS2023), 그리고 일본의료연구개발기구(AMED)의 AMED-PRIME(21gm6210002h0004)의 지원을 받아 수행되었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/05/250509122250.htm