식사 후 간에서 포도당 생성 억제, 히알루로니다제-1이 핵심

식사 후 혈당 조절, 새로운 단서 확보: 히알루로니다제-1의 역할 밝혀져**

간은 우리 몸의 주요 대사 기관 중 하나로, 특히 혈당 수치를 조절하는 중요한 역할을 담당한다. 금식 상태에서는 간에서 비탄수화물 전구체(아미노산, 글리세롤 등)를 이용하여 포도당을 합성하는 ‘간 내포도당신생(hepatic gluconeogenesis)’ 과정을 통해 뇌, 적혈구 등 생명 유지에 필수적인 장기에 에너지를 공급한다. 하지만 식사 후에는 혈액 내 포도당 농도가 높아지면서 간 내포도당신생이 억제되어야 한다. 이러한 식후 간 내포도당신생 억제 과정이 제대로 이루어지지 않으면 혈당 조절에 문제가 생겨 당뇨병과 같은 대사 질환으로 이어질 수 있다.

최근 ‘Life Metab’ 저널에 게재된 연구는 식사 후 간 내포도당신생을 억제하는 중요한 메커니즘으로 ‘히알루로니다제-1(Hyaluronidase-1)’이라는 효소가 관여한다는 사실을 밝혀냈다. 히알루로니다제-1은 히알루론산이라는 다당류를 분해하는 효소로, 주로 세포외 기질에서 작용하며 다양한 생리적 과정에 관여하는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 히알루로니다제-1 유전자를 제거한 쥐(히알루로니다제-1 결손 쥐)와 히알루로니다제-1 활성을 증가시킨 쥐를 대상으로 실험을 진행했다. 실험 결과, 히알루로니다제-1 결손 쥐의 경우 식사 후에도 간 내포도당신생이 정상 쥐보다 2배 이상 활발하게 진행되는 것으로 나타났다. 이는 히알루로니다제-1이 식사 후 간 내포도당신생을 억제하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다.

반대로 히알루로니다제-1 활성을 증가시킨 쥐는 식사 후 혈당 수치가 유의미하게 감소하는 것을 확인했다. 이는 히알루로니다제-1 활성 증가가 간 내포도당신생을 효과적으로 억제하여 혈당 조절에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 의미한다.

연구팀은 히알루로니다제-1이 간 내포도당신생을 억제하는 구체적인 작용 기전에 대한 추가 연구를 수행했다. 그 결과, 히알루로니다제-1은 세포외 기질 내 히알루론산의 농도를 조절하여 특정 신호 전달 경로를 활성화시키고, 이를 통해 간 내포도당신생 관련 유전자들의 발현을 억제하는 방식으로 작용한다는 것을 밝혀냈다. 특히, 히알루로니다제-1은 AMPK(AMP-activated protein kinase)라는 에너지 센서의 활성을 증가시켜 간 내포도당신생을 억제하는 역할을 하는 것으로 확인되었다. AMPK는 세포 내 에너지 상태를 감지하여 에너지 부족 상황에서는 에너지 생산을 촉진하고, 에너지 과잉 상황에서는 에너지 소비를 촉진하는 역할을 한다.

이러한 연구 결과는 히알루로니다제-1이 식후 혈당 조절에 중요한 역할을 한다는 것을 명확히 보여준다. 또한, 히알루로니다제-1을 표적으로 하는 약물을 개발하여 당뇨병 치료에 활용할 수 있는 가능성을 제시한다.

연구를 주도한 김민지 박사는 “이번 연구는 히알루로니다제-1이 간 내포도당신생 억제에 관여한다는 새로운 사실을 밝혀냈다”며, “이는 당뇨병 치료 전략 개발에 중요한 기반이 될 수 있을 것이다. 향후 히알루로니다제-1의 구체적인 작용 기전을 더욱 자세히 밝히고, 이를 기반으로 새로운 치료제 개발 연구를 진행할 계획이다.”라고 밝혔다.

이번 연구는 식후 혈당 조절에 대한 이해를 높이고, 당뇨병 치료를 위한 새로운 표적을 발굴하는 데 기여할 것으로 기대된다. 특히, 히알루로니다제-1은 기존의 혈당 강하제와는 다른 새로운 작용 기전을 통해 당뇨병 치료에 효과적일 수 있다는 점에서 주목받고 있다. 앞으로 히알루로니다제-1을 활용한 당뇨병 치료제 개발 연구가 활발하게 진행될 것으로 전망된다.