"췌장 베타 세포 '칼슘 채널' 당뇨병 유발 메커니즘 찾아내"

스웨덴 카롤린스카 의대, '미국 국립과학원회보' 논문

 인슐린을 분비하는 췌장의 베타 세포에서 특정한 유형의 '칼슘 채널(calcium channel)'이 당뇨병을 일으키는 메커니즘을, 스웨덴 카롤린스카 의대 과학자들이 찾아냈다.

 CaV3.1이라는 이 칼슘 채널을 선별적으로 차단하면, 당뇨병의 새로운 치료 전략을 찾을 수 있을 것으로 연구진은 기대한다. 관련 논문은 미국 국립과학원 회보(PNAS)에 실렸다.

 카롤린스카 의대가 23일(현지시간) 온라인(www.eurekalert.org)에 공개한 논문 개요에 따르면 정상적으로 인슐린을 분비하는 베타 세포에선 CaV3.1 채널의 역할이 그다지 중요하지 않다.

 하지만 당뇨병이 생기는 것에 맞춰 CaV3.1 칼슘 채널은 활동 항진 상태로 변한다. 하지만 이 칼슘 채널의 과도한 활성화가 당뇨병의 원인인지, 결과인지는 단언할 수 없었다.

 일종의 세포막 단백질인 칼슘 채널은 막 전위에 따라 열리고 닫혀, 칼슘 이온이 세포 안팎으로 투과하는 통로가 된다.

 그런데 CaV3.1 채널이 당뇨병 발생에 직접 관여한다는 게 이번 연구에서 밝혀졌다.

 이 채널의 활성도가 높아지면 너무 많은 칼슘이 베타 세포 안으로 유입해, '토세포(吐細胞) 작용'에 관여하는 단백질의 유전적 발현에 이상을 일으킨다는 것이다.

 그 결과 베타 세포의 인슐린 분비 능력이 떨어지고, 혈당 항상성도 비정상으로 바뀐다고 연구진은 설명한다.

 '토세포 작용(exocytosis)'이란 세포 내 물질을 소포(小胞)에 담아 배출 또는 분비하는 것을 말한다.

 논문의 수석저자인 양 사오-녠(Shao-Nian Yang) 분자 내·외과 부교수는 "CaV3.1 칼슘 채널의 활성도 상승이 중요한 당뇨병 유발 메커니즘으로 지목됐다"라면서 "당뇨병을 연구하면서 이 채널을 더는 방치하면 안 된다는 걸 의미한다"라고 말했다.

 연구팀은 CaV3.1 칼슘 채널의 과도한 활성화가 다른 유형의 세포에도 전사체 변화를 일으키는지에 주목하고 있다. 당뇨병과 합병증 발생에 영향을 미치는 혈관 평활근 세포와 면역계 T세포 등이 그 범주에 든다.

 논문의 공동 수석저자인 페르-올로프 베리그렌 교수는 "CaV3.1 채널을 선별적으로 차단하는 게 당뇨병의 새로운 메커니즘 기반(mechanism-based) 치료 전략이 될 수 있다"라면서 "당뇨병 환자에게 CaV3.1 차단제로 임상 시험을 하는 게 향후 주요 연구 과제 중 하나"라고 강조했다.


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