‘GPR41’ 활성화를 통한 새로운 항당뇨 전략 제시 

약학대학 약학과 명창선 교수와 이도형 박사가 ‘GPR41’ 활성화를 통한 새로운 항당뇨 전략을 제시했다.

이번 연구 결과는 국제 저명학술지 ‘Obesity’(IF: 9.298, Q1, 해당 분야 상위 5.6%)에 6월 13일 온라인으로 게재됐다.(논문 제목: Gαi-coupled GPR41 activation increases Ca2+ influx in C2C12 cells and shows a therapeutic effect in diabetic animals)

당뇨병은 인슐린의 분비 장애가 있거나 인슐린 저항성으로 인해 고혈당을 유발하는데, 연구팀이 주목한 근육세포는 당을 흡수하는 인슐린 표적세포로서 혈당을 조절하는 데 매우 중요한 장기이다. 

명창선 교수팀은 이번 연구에서 G 단백질-연결 수용체 ‘GPR41’의 선택적 화합물이 분화된 근육세포에 존재하는 ‘GPR41’을 경유할 때 근육세포의 당 흡수능력을 증가시키고, 이를 통해 혈당을 조절할 수 있다는 연구 성과를 얻었다.

연구팀은 ‘GPR41’이 amlodipine-민감 dihydropyridine계 칼슘통로를 통해 Ca2+ 유입을 증가시키고, 세포 내 당 흡수를 증가시킨다는 것을 밝혀냈다. 특히, Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase type II, cyclic AMP-responsive element-binding protein, mitogen-activated protein kinase(p38) 경로가 근육세포의 당 흡수 주요 작용기전에 관여한다는 것을 규명했다.

또, 제1형 당뇨병(streptozotocin 유도)와 제2형 당뇨병(고지방식이 유도) 마우스 모델에서 ‘GPR41’ 선택적 화합물을 투여했을 때 당뇨 쥐의 경구 포도당 내성 및 혈장 인슐린 수치가 개선될 뿐만 아니라 골격근 내 glycogen 함량도 증가함을 관찰했다. 

명창선 교수는 “GPR41 선택적 화합물에 의한 근육세포의 당 흡수능력 증가 효과는 혈당을 조절해 당뇨병 관리에 매우 유용할 수 있음을 의미한다”며, “향후 GPR41을 매개하는 질환 개선 효과 및 작용기전을 밝히고, 비만을 비롯한 대사질환의 치료 표적으로서의 타당성 연구를 지속적으로 진행해 나아가고자 한다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부(한국연구재단) 중견연구지원사업의 지원을 받아 수행됐다.