• 월간당뇨
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• 통권222호
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• pp.15-17
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• 2008

우리나라 당뇨병환자의 95%를 차지하고 있는 제 2형 당뇨병(인슐린 비의존형 당뇨병)은 크게 두 가지 기전에 의해 발생하게 된다. 하나는 포도당을 사용하고 만들어내는 근육이나 간에서 인슐린이 제대로 작용하지 않는 인슐린 저항성이고, 다른 하나는 인슐린 저항성을 극복하기 위해 췌장에서 인슐린을 많이 만들어야 하는데 필요한 양만큼을 못 만들어내는 인슐린의 상대적 부족 상태이다. 따라서 이 두 과정을 해결하면 혈당을 떨어뜨리고 몸의 포도당 농도를 정상으로 만들 수 있게 된다. 두 번째 과정인 인슐린의 상대적 부족을 해결하여 혈당을 조절하는 것으로 췌장에서 인슐린 분비를 촉진시키는 약제가 설폰요소제, 메글리티나이드이다. 그리고 첫 번째 과정인 인슐린 저항성을 극복하여 혈당을 조절하는 약제가 본 연제에서 다루게 될 메트포르민, 치아졸리디네디온제 계통의 약물로 인슐린이 작용하는 근육, 간에서 인슐린이 보다 효율적으로 작용하게 하여 인슐린 효과 증강제로 분류한다.

• 식품산업과 영양
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• 제10권3호
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• pp.10-18
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• 2005

제2형 당뇨병은 인슐린 저항성과 인슐린 분비능의 장애에 의해서 복합적으로 나타나는 대사성 증후군 중 하나이다. 인슐린 저항성은 용어에서도 알 수 있듯이 인슐린 신호전달의 저하로 인한 인슐린 작용 감소가 나타나고 이는 인슐린 분비가 증가하더라도 포도당 이용은 감소된 상태이다. 인슐린 분비능은 직접적으로 인슐린 작용과는 무관한 것처럼 보이지만 자세히 살펴보면 인슐린 분비능의 중요한 역할을 하는 췌장 베타세포의 성장과 생존은 인슐린/IGF-1 신호 전달과 밀접한 관계가 있으므로 인슐린 분비능도 인슐린/IGF-1 신호전달과 관련이 있다. 그러므로 인슐린/IGF기 신호전달의 장애는 제2형 당뇨병의 병인에 매우 중요한 요인이다. 그러므로 제2형 당뇨병을 효과적으로 예방 또는 치료하기 위해서는 근육, 지방세포와 간등에서 인슐린 신호전달을 향상시켜 포도당 이용을 증가시키고, 시상하부에서 인슐린 신호전달을 향상시켜 식욕을 적절하게 조절할 수 있도록 하여 과체중이나 비만의 발생을 방지하고 췌장의 베타세포에서 인슐린/IGF-1 신호전달을 향상시켜 베타세포의 성장과 생존을 향상시켜 포도당에 대한 인슐린 분비 능을 촉진시키는 것이다. 최근에 FDA에서 승인받은 Exenatide는 glucagons like peptide-1 receptor agonist로 시상하부에 작용하여 식욕조절도 하고 췌장의 베타세포에서 IRS2의 발현을 증가시켜 인슐린/IGF-1 신호전달을 향상시켜 insulinotropic 작용을 가지는 것으로 알려졌다. 이 Exenatide는 도마뱀의 독침에서 분리한 peptide로 천연물로부터 유래된 약물이므로 천연물로부터 제2형 당뇨병을 치료할 수 있는 약물을 발견할 가능성은 매우 높으므로 이에 대한 연구는 체계적으로 이루어져야 하겠다.

• 식품과학과 산업
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• 제40권2호
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• pp.46-58
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• 2007

제2형 당뇨병은 대사성 질환으로 간, 근육 그리고 지방 조직 세포에서 인슐린 작용의 장애로 나타나는 인슐린 저항성으로 혈당의 이용이 감소하여 혈당이 높아짐에도 불구하고 췌장의 베타세포에서 인슐린 분비가 충분하지 못할 때 유발된다. 서구에서는 비만 등으로 인해 인슐린 저항성이 증가하면 인슐린 분비가 높은 고인슐린혈증을 나타내어 당뇨병으로의 진전은 늦다. 하지만 우리나라를 비롯한 아시아의 사람들은 인슐린 저항성이 증가할 때 인슐린 분비가 충분치 못해 혈청 인슐린 농도가 정상인과 비슷하거나 더 낮은 상태에서 당뇨병으로 진전된다. 이러한 차이는 우리나라를 비롯한 아시아 사람들에게서 제2형 당뇨병의 발생이 급격하게 증가할 것이라는 보고되었다. 결국 당뇨병은 간, 근육 및 지방조직에서의 인슐린 작용의 장애와 췌장의 베타세포에서 인슐린 분비의 부족의 복합적인 장애에 의해서 나타나고 이것은 공통적으로 각 조직에서의 인슐린/insulin growth factor (IGF)-1 신호전달의 장애와 관련이 있다. 베타세포에서의 인슐린분비 자체는 인슐린/IGF-1 신호전달과 관계가 없지만 간접적으로 관련이 있다. 인슐린 분비능은 베타세포의 증식과 생존에 의한 베타세포의 양과 밀접한 관련이 있는데 인슐린/IGF-1 신호전달은 베타세포의 증식과 생존을 조절한다. 그러므로 혈당 조절에 관여하는 기능성 식품은 인슐린 작용을 향상시키는 인슐린 민감성 특성을 가지거나, 혈당이 높아질 때 인슐린 분비를 촉진시키는 insulinotropic 작용을 하는 성질을 가지고 있어야 하겠다. 전자의 대표적인 약은 1999년에 미국 FDA에서 승인 받은 peroxisome proliferator-activated receptor $(PPAR)-{\gamma}$ agonist 인 thiazolidinedione 계통의 약물인 troglitazone, pioglitazone, rosiglitazone 등이 있고, 후자는 2007년에 승인 받은 Exenatide는 glucagon like peptide (GLP)-1 agonist이다. 이 두 가지 약은 모두 자연계에 존재하는 동식물에서 유래된 것으로 식품에도 많이 다양한 종류의 인슐린 민감성 물질이나 insulinotropic 작용을 하는 물질이 함유되어 있을 것이다. 이러한 기능 이외에 혈당조절 약이나 식품으로 사용되는 것은 탄수화물의 소화를 방해하는 것으로 탄수화물 소화효소인 a-amylase 또는 maltase의 활성을 억제하여 식후 혈당의 급격한 상승을 방지하는 것이 있다. 우리나라 사람들은 탄수화물의 섭취가 너무 많아서 실제로 이러한 식품이나 약의 효능이 높지 않을 것이다. 혈당을 조절하는 기능성 식품은 이 세 가지 효능 중 일부를 가지고 있는 것이 될 수 있다. 이러한 기능을 스크리닝하기 위해서 3가지 단계를 거쳐야 한다. 먼저 시험관에서 또는 세포 실험을 통해서 앞서 언급한 3가지 기능을 가지고 있는 지 여부를 각각 조사한다. 이중에서 효과가 있는 것은 당뇨 동물 모델을 사용하여 in vivo에서 혈당 강하기능과 혈당 강하기전을 조사하는 실험을 한다. 효과가 있는 식품이 우리가 전통적으로 식품으로 섭취해 왔다면 독성 검사를 거쳐야 할 필요가 없지만 한약재이거나 특수 식품의 경우에는 in vivo 실험 전에 GLP 기관에서 반드시 독성 실험을 거쳐 독성 유무를 확인할 필요가 있다. 동물 실험에서 효과적인 것은 인체 실험을 거쳐 혈당 조절 기능성 식품으로 식약청에서 허가를 받을 수 있겠다. 결론적으로 식품에는 항당뇨 특성을 가진 물질들이 함유되어 있는 것들이 상당히 많다. 혈당 조절기능이 있는 기능성 식품으로 개발할 때 고려해야 할 것은 1) 그 양이 혈당 강하 기능성 식품으로 지정받을 수 있을 정도로 충분히 함유되어 있느냐, 2) 혈당을 강하시키는 기전이 단순히 당의 배설을 촉진시켜서 혈당을 저하시키는 것이 아니라, 인슐린 작용을 촉진시키거나, 포도당 자극에 의한 인슐린 분비를 촉진시키거나 탄수화물의 소화 흡수를 억제시킴으로 혈당을 강하시키는 지 등을 파악하는 것이다. 이러한 조건을 만족시키는 식품은 지속적으로 섭취할 때 당뇨병을 예방하거나 진전을 지연시킬 수 있는 혈당조절기능이 있는 기능성 식품으로 개발 가능성이 있겠다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제26권3호
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• pp.248-253
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• 1993

아나보릭 스테로이드인 nandrolone phenylpropionate(NPP)가 인슐린에 의한 지방축적의 증가 및 절식시 혈중 유리지방산 농도에 미치는 영향을 암컷쥐에서 조사하였다. 인슐린 투여는 식이 섭취량을 유의적으로 증가시켰는데 이는 인슐린에 의한 혈당 저하에 의한 것으로 보인다. 지방 축적은 인슐린 투여에 의해 유의적으로 증가하였으나 체단백질이나 근육단백질 함량은 변화하지 않았다. 인슐린에 NPP를 동시에 투여하였을 때 NPP는 인슐린에 의한 저혈당증과 지방축적의 증가를 부분적으로 완화시켰으며 체단백질과 근육단백질 함량을 유의적으로 증가시켰다. 반면 NPP는 절식시킨 쥐의 혈중 유리 지방산 농도에는 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과를 통해 아나보릭 스테로이드가 단백질 대사에 미치는 영향은 인슐린과 무관하며, 아나보릭 스테로이드의 지방축적 억제효과는 아나보릭 스테로이드가 지방분해에는 영향을 미치지 않고 인슐린에 의한 지방함성으로의 당이용도를 저해함으로 발휘된다는 것을 알 수 있다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제22권4호
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• pp.237-246
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• 1989

본연구는 인슐린 투여가 생체내에 어떤 영향을 주는지 알아보기 위한 기본단계로 생후 약 10주령되는 정상쥐에 인슐린을 복강 주사한 뒤 혈청내 변화와 조직학적 변화를 조사하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. Acute phase에서의 인슐린 투여 효과 \circled1 인슐린 주사후 1.5시간만에 혈당치는 최저를 나타냈으나 그후 점차 증가하여 4시간후에는 처음 수준으로 복귀하였으나 Hb,Ht,혈청 단백직과 알부민 등은 인슐린 투여에 의해 큰 변화를 보이지 않았다. \circled2 혈청 총지질, 중성지방은 인슐린을 주사한지 2시간까지는 약간 증가하다 차츰 감소하였고, 혈청 콜레스테롤은 감소하다가 4시간 이후에 다시 증가추세로 바뀌었다. 그러나 인지질은 별다른 변화를 보이지 않았다. 나. Chronic phase에서의 인슐린 투여 효과 \circled1 인슐린 투여에 따라 공복혈당치는 큰 영향을 받지 않았으며,Hb, Ht, 혈청 알부민과 단백질등은 실험기간중 별다른 변화가 없었다. \circled2 혈청 총지질은 인슐린 투여 20일까지는 큰 변화가 없었으나 그후 30일째는 처음 수준의 절반으로 감소함을 보였다. 그러나 중성지방, 인지질, 혈청콜레스테롤 등은 뚜렷한 증가나 감소가 없는 경향을 보였다. \circled3 인슐린 투여가 간과 aorta의 지발 침착에 미치는 영향은 뚜렷한 변화가 없었다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권6호
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• pp.701-707
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• 2007

민간요법에서 항당뇨 및 항비만 효과가 있는 것으로 알려진 길경의 항당뇨 효과가 있는 지 여부를 in vitro에서 조사하기 위해서 길경을 70% 에탄올로 추출한 후 메탄올과 물을 섞은 용액으로 단계별로 XAD-4 column으로 분획하였다. 본 연구에서는 1) 3T3-L1 섬유아세포와 지방세포에서 길경의 추출 분획물이 인슐린처럼 작용하는 인슐린성 물질이거나, 2) 인슐린 작용을 향상시키는 인슐린 민감성 물질이거나, 또는 3) 포도당 자극에 의한 인슐린 분비를 향상시키거나, 4) 베타세포의 기능과 양을 증가시키는데 관여하는 유전자인 IRS-2, glucokinase, PDX-1의 mRNA 발현을 향상시키거나, 5) $\alpha-glucoamylase$ 활성을 억제하는 물질로 작용하는 지 여부를 조사하였다. 길경 추출 분획물은 인슐린성 물질로 작용하지 않았다. 반면에 0, 20와 100%메탄올층은 3T3-L1 지방세포에서 인슐린 자극에 의한 포도당 흡수를 증가시켰다. 이 분획층 중에서 특히 0%과 100% 메탄올 분획층은 분화 유도물질의 작용을 향상시켜 3T3-L1 섬유아세포에서 지방세포로의 분화 및 중성 지방의 축적을 증가시켰다. 그러므로 이들은 $PPAR-{\gamma}$ agonist로 작용하는 물질을 함유할 가능성이 매우 높다. 인슐린을 분비하는 세포인 Min6 세포에서 포도당 자극에 의한 인슐린 분비를 향상시키는 지 여부를 조사하였는데 20, 80 그리고 100% 메탄올층은 포도당 자극에 의한 인슐린 분비를 증가시켰다. 그 기전은 인슐린 분비와 베타세포의 증식에 관여하는 유전자의 IRS-2, glucokinase 그리고 PDX-1의 mRNA의 양을 증가시키는 것과 관련이 있다. 결론적으로 길경은 지방 세포의 분화를 촉진하는 물질, 인슐린 민감성을 향상시키는 물질 그리고 베타세포의 기능과 증식을 촉진시키는 물질을 함유하고 있으므로 우리나라 및 아시아의 사람들에서 많이 유발되는 비만을 동반하지 않은 당뇨병 및 인슐린 저항성의 치료와 예방에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1992년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.56-57
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• 1992

만성대사 질환인 당뇨병 치료제로서 인슐린은 가장 널리 상용되는 약가운데 한가지 이다. 그러나 인슐린은 생물학적 반감기가 매우 짧아서 효과적으로 투여하기가 매우 어려워 현재까지 주사를 이용하여 투여하고 있으며 이에 따른 환자의 고통, 주사에 따른 불편함 및 과량의 인슐린이 투여 될 경우에 생기는 저혈당증등 여러가지 부작용을 수반하게 된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.340-346
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• 2009

리튬은 기저수준의 당수송 활성도에 있어 단지 최소한의 효과만 있고, 반면 인슐린에 대한 민감성을 매우 증가시켜 인슐린에 의해 증가된 당수송 활성도를 증가시키는 것으로 알려져 있다. 또한 리튬은 인슐린의 반응성을 증가시키는 효과도 보이고 있다. 한편, 당수송 과정을 증가시키는 리튬의 효과는 인슐린 자극 당수송에만 국한되는 것이 아니라, 최대하 수준의 근수축에 의한 당수송의 민감성을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 하지만 사전실험을 통해 리튬이 최대수준의 근수축에서도 당수송의 활성도가 증가하는 당수송의 반응성의 가능성이 제기되었다. 따라서 본 연구에서는 최대수준의 당유입을 자극하는 근수축에 대해 리튬이 미치는 영향을 조사하여, 리튬이 근수측에 의한 당수송의 반응성도 강화시키는지의 여부를 확인하고자 하였다. 본 연구의 목적에 따라 쥐의 활차근을 분리하여, 당수송을 최대수준으로 활성화시키는 근수축 자극 그리고/혹은 인슐린 자극과 병행하여 리튬을 처치하였다. 그 결과 리튬은 근수축 그리고/혹은 인슐린-자극 당유입을 강화시켜 당수송의 반응성을 향상시키지만, 리튬의 단독 처치는 당수송에 대한 향상에 효과가 매우 적은 것으로 나타났다. 따라서 리튬은 근수축 그리고 혹은 인슐린과의 복합처치를 통해 당수송의 반응성을 증가시킴으로써 인슐린 저항성이나 당뇨 치료에 중요한 역할을 할 수 있는 가능성을 갖는 것으로 사료된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권2호
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• pp.258-264
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• 2004

한의학에서 당뇨병 (소갈) 처방으로 사용되는 옥천산 처방의 성분 중의 하나인 오미자의 포도당 이용에 대한 효과를 조사하기 위해서 오미자를 70% 에탄올로 추출한 후 메탄올과 물을 섞은 용액으로 단계별로 XAD-4 column 으로 분획하였다. 오미자를 복용한 후 혈당을 낮추기 위해서는 인슐린처럼 작용하는 인슐린성 물질이거나, 인슐린 작용을 향상시키는 인슐린 민감성 물질로 작용하거나, 또는 ${\alpha}-glucoamylase$ 활성을 억제하여 탄수화물의 소화를 방해 작용이 있어야 하므로 본 연구에서는 섬유아세포와 지방세포 3T3-L1에서 각 분획층이 이러한 3가지 기전에 관여하는 지를 조사하였다. 오미자 분획물은 인슐린성 물질로 작용하거나 ${\alpha}-glucoamylase$의 활성을 저하시켜 탄수화물의 소화를 방해하지 않았다. 그러나 오미자 분획층은 인슐린의 작용을 향상시켜 포도당의 흡수를 증가시키는 효과가 매우 컸다. 특히 오미자 분획층 중 Fr. 4(메탄올 60%)와 Fr. 5(메탄올 80%)는 지방세포 3T3-L1에서 포도당의 흡수를 현저하게 증가시켜 인슐린을 50 ng/ml를 처리한 것보다도 효과적으로 포도당 흡수를 증가시켰다. Fr. 4와 Fr. 5에서 포도당 흡수가 증가한 것은 Fr. 4와 5가 인슐린 작용을 향상시켜 세포막에 GLUT4양을 증가시진 결과이었다. 결론적으로 오미자 중 특히 Fr. 4와 Fr. 5에 인슐린 민감성 제제가 함유되어 있을 것으로 추정된다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.859-867
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• 2023

루페올은 5환성 트리테르펜의 일종으로 많은 질병에 치료 효과가 있는 것으로 보고되었으나, 인슐린 저항성에 미치는 영향은 명확하지 않다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방세포에서 루페올의 IRS-1 인산화 억제능을 통해 인슐린 저항성 개선효과를 조사하였다. 3T3-L1 세포를 배양하고 TNF-α를 24시간 동안 처리하여 인슐린 저항성을 유도하였다. 서로 다른 농도의 루페올(15, 30 μM) 또는 100 nM의 rosiglitazone을 처리한 세포를 배양한 후, 용해된 세포를 이용하여 western blotting을 시행하였다. 실험결과 루페올은 지방세포에서 TNF-α에 의해 유발되는 인슐린 신호전달의 음성 조절자와 염증 활성화 단백질 kinase에 대한 개선 효과를 나타냈다. 인슐린 신호전달의 음성 조절자인 PTP-1B와 JNK의 활성 및 IKK와 염증활성화 단백질키나아제의 활성을 억제하였다. 또한, 루페올은 IRS-1의 serine 인산화는 하향 조절하고 tyrosine 인산화는 상향 조절하였다. 그 후, 하향 조절된 PI3K/AKT 경로가 활성화되고, GLUT 4의 세포막 전위가 자극되어, 결과적으로 인슐린 저항성이 유도된 3T3-L1 지방세포에서에서 세포내 포도당 흡수가 증가하였다. 본 연구결과, 루페올은 3T3-L1 지방세포에서 인슐린 신호전달 및 염증 활성화 단백질 kinsase들의 음성 조절인자를 억제하여, IRS-1의 serine 인산화를 하향 조절함으로써 TNF-α 유발 인슐린 저항성을 개선할 수 있을 것으로 사료된다.