한국연구재단(이사장 노정혜)은 이인규 교수와 전재한 교수(경북대학교)가 미토콘드리아의 효소인 피루브산 탈수소효소 키나아제4(PDK4)를 억제해 미토콘드리아 기능을 회복시키고 포도당 생성을 제어함으로써 제2형 당뇨병을 치료할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.

제2형 당뇨병 발병은 갈수록 증가해 우리나라 30세 이상 성인 7명 중 1명(14.4%)이 앓고 있다. 최근 당뇨병의 근본적인 원인으로 미토콘드리아 기능 부전에 의한 인슐린 저항성이 제시되고 있다. 그러나 현재까지 개발 약제 중 이를 근본적으로 개선시킬 수 있는 약제가 없는 실정이다.

연구진은 미토콘드리아 기능을 악화시키는 것으로 알려진 PDK4가 당뇨병 간에서 증가한 것을 확인했다. 또한, 간에서 PDK4를 저해하면 포도당의 생성이 억제되고 혈당이 개선됨을 확인했다.

연구 결과에 따르면, 고지방 식이로 유도된 당뇨병 쥐의 간에서 PDK4를 억제하면 지방산 산화가 감소하고 과도한 ATP 생성이 억제된다. 결과적으로 포도당 생성 유전자가 감소돼, 간에서 포도당 합성이 억제되고 혈당이 감소한다.

이인규 교수는 “이 연구는 당뇨병의 근본 원인인 미토콘드리아 기능 저해를 예방하면서 동시에 당뇨병 환자의 간에서 과도하게 증가하는 포도당 신생을 억제할 수 있는 신규 치료 타깃을 규명한 것”이라고 연구의 의의를 설명하고, “향후 PDK4 억제제 개발을 통한 신규 당뇨병 치료제 개발을 지속할 계획”이라고 밝혔다.

이 연구 성과는 과학기술정보통신부‧한국연구재단 기초연구사업(중견연구), 바이오‧의료기술개발사업의 지원으로 수행됐다.

당뇨병 분야 권위지 ‘당뇨병(Diabetes)’ 10월 1일에 논문명 ‘PDK4 Deficiency Suppresses Hepatic Glucagon Signaling by Decreasing Cyclic AMP Levels’, 이인규 교수(교신저자, 경북대학교), 로버트 해리스 교수(교신저자, 캔사스 대학교), 박보윤 박사(제1저자, 경북대학교), 전재한 교수(제1저자, 경북대학교), 고영훈 박사 (한국한의학연구원), 함혜진 박사(광주과학기술원), 김정은(당뇨병 및 대사성질환 신약개발 선도형 특성화연구사업단), 유은경(당뇨병 및 대사성질환 신약개발 선도형 특성화연구사업단), 권웅희(당뇨병 및 대사성질환 신약개발 선도형 특성화연구사업단), 정남호 교수(대구가톨릭대학교), 전용현 박사(대구경북첨단의료산업진흥재단), 구승회 교수(고려대학교), 김병규 박사(울산과학기술원), 헤 링(존스홉킨스대학교), 박근규 교수(경북대학교) 등으로 게재됐다.