당뇨병은 인슐린 분비 이상과 탄수화물 및 지질 대사의 이상을 포함하며, 심혈관질환, 신증, 신경장애, 망막증 등과 연관된 사망률 증가의 주요 원인이다. 발병 메커니즘은 인슐린 분비 부족이나 인슐린의 효과 부족에 따른 것으로 나뉘며, 후자는 췌장베타세포에서 인슐린이 정상적으로 생산되지만 분비되지 못하거나 인슐린 수용체 이상으로 인해 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 약용식물인 맥문동을 이용해 새로운 치료제 선별 및 평가를 진행하였다.
<h1>고 찰</h1> <p>당뇨병(diabetes)은 인슐린 분비의 이상, 탄수화물과 지질대사의 이상을 나타내는 질병으로, 혈당의 증가여부를 이용하여 진단한다. 이러한 질병은 심혈관질환 사망률와 신증 (nephropathy), 신경장애(neuropathy), 망막증(retinopathy)의 발생과 관련된 사망률 증가의 원인으로 지목되는 중요한 건강관련 질병이다. 당뇨병의 발병기전으로는 크게 두 가지가 알려져 있으며, 하나는 췌장베타세포가 기능을 상실하여 인슐린을 분비하지 못하게 된다. 또 다른 하나는 인슐린이 정상적으로 분비되어도 근육조직의 인슐린 수용체(receptor)가 기능을 상실하여 세포내 인슐린의 신호전달에 이상이 발생하는 것이다. 당뇨병은 크게 소아형 당뇨(제1형당뇨)와 성인형 당뇨(제2형당뇨)로 나누어진다. 제1형당뇨는 선척적인 이유 혹은 바이러스 감염 등으로 인해 췌장베타세포의 파괴로 인해 인슐린이 정상적으로 분비되지 못하는 경우이며, 지금까지 인슐린을 투여함으로서 치료가 가능하여 이를 인슐린 의존성 당뇨병(Insulin dependent diabetes)이라 한다. 그러나 제2형당뇨는 췌장베타세포에서 인슐린은 정상적으로 생산되지만 이들이 분비되지 못하거나 혹은 근육조직 내에 수용체의 이상으로 정상적인 신호전달과정이 발생하지 못하는 경우이며, 인슐린 비의존성당뇨(Non-insulin dependent diabetes)라 한다. 따라서, 인슐린은 당뇨치료제의 매우 좋은 표적대상이며, 본 연구에서도 일차적으로 이러한 인슐린의 분비를 촉진시키는 새로운 물질을 검색하고자 하였다.</p> <p>당뇨환자의 급속한 증가에 따라 최근까지 다양한 당뇨치료제들이 개발되어 판매되고 있다. 이들 치료제의 대부분은 경구용 혈당조절제가 가장 일반적이며, 이들은 당뇨의 여러 가지 원인 중에서 한 가지 혹은 두 가지에만 작용하도록 개발되고 있다. 이러한 경구용 혈당조절제는 설폰요소제(Sulfonylurease)계통, 비구아나이드(Biguanides)계통, 아카보즈(Acarbose)계통, 다이어자이드(Thiazide)계통 등 4 가지로 분류할 수 있다. 설폰요소제(Sulfonylurease)계통의 의약품들은 체장베타세포에서 인슐린 분비를 촉진시키는 역할을 하며, 비구아나이드(Biguanides)계통의 의약품들은 인슐린의 작용을 촉진하면 서 간에서 분비되는 혈당을 줄여 혈당을 조절하는 효과를 나타낸다. 그리고 아카보즈(Acarbose)계통의 의약품들은 당이 소화되는 것을 늦춰 줌으로써 식후 혈당이 급속히 증가하는 것을 막아주는 효능이 있으며, 다이어자이드(Thiazide) 계통의 의약품들은 인슐린 수용체의 발현을 증가시켜 인슐린 내성을 개선하고, 포도당의 흡수와 저장을 증가시키며, 간세포에서 포도당의 형성을 억제하는 효과가 있다. 그러나 이러한 혈당조절제들은 장기간 복용할 경우, 신장질환이나 간질환 등의 부작용이 있는 것도 알려져 있어 부작용이 없는 새로운 제품을 개발하려는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 연구는 이러한 문제를 고려하여 약용식물로 사용되는 맥문동을 이용하여 새로운 치료가능 물질을 선별하고 새로운 치료제로서의 가능성을 평가하고자 하였다.</p> <p>본 연구에서는 건조맥문동 또는 포제맥문동으로부터 총 10가지를 추출물을 이용하였으며, 이들이 췌장베타세포의 인슐린 분비에 미치는 영향을 분석하였다. 이들 중에서 5 가지 추출물이 인슐린의 분비를 촉진시키는 효과가 있었으며, 특히LP9M80-H는 매우 강한 효과를 나타내었다. 다음으로는 LP-H가 강한 효과를 나타내었고, LP-E, LP-M, LP9M80-C는 유사한 효능을 나타내었다. 이러한 효능은 췌장베타세포를 자극하여 인슐린 분비를 촉진하는 효과를 나타내는 설폰요소제(Sulfonylurease)계통의 의약품들과 매우 유사한 기능을 수행하는 것으로 추측된다. 이들 5 가지 물질 중에서 먼저 가장 효능이 좋은 LP9M80-H를 대상으로 적정농도 설정분석을 실시하였다. 이들 물질은 \( 500 \mathrm {\mu g } / \mathrm { ml } \) 을 처치였을 강한 독성을 나타내어 세포의 사멸을 유도하므로 점진적으로 농도를 감소시키면서 세포사멸을 유도하지 않는 농도를 확인하였고, 이러한 농도에서도 인슐린 분비능이 유지됨을 관찰하였다. 그 농도는 약 \( 100-125 \mu \mathrm { g } / \mathrm { ml } \) 인 것으로 확인하였다.</p>