당뇨병과 글루카곤 저항성

가장 대표적으로 알려진 혈당 조절 메커니즘은 글루카곤과 인슐린을 통하는 것이다. 

식사 등을 통해 혈당이 올라가는 경우, 부교감신경을 통해 췌장의 베타세포가 자극되어 인슐린이 분비된다. 인슐린이 분비되면 간은 혈중 포도당을 글리코겐으로 변환하며 혈당을 낮춘다. 

반대로 혈당이 떨어진 상태가 되면, 반대로 교감신경이 작용하여 췌장의 알파세포를 자극, 글루카곤이 분비되는데, 글루카곤이 분비되면 간은 글리코겐을 분해하여 포도당을 혈액으로 방출하며 적정 혈당량을 유지한다. 

2형 당뇨병은 일반적으로 인슐린 분비장애나 인슐린 저항성에 의한 혈당 조절능력의 상실로 일어난다. 혈중 혈당이 상승해서 인슐린이 분비되더라도 혈당이 떨어지지 않거나 인슐린 자체가 잘 분비가 되지 않는 경우 혈당이 높게 유지되며 문제가 발생하게 된다. 

그런데 인슐린 뿐만 아니라 글루카곤도 당뇨병에 영향을 미친다. 비교적 최근에 밝혀진 사실로 간과 췌장의 알파세포 사이에는 글루카곤의 생성과 혈당 조절에 관여하는 Feedback Loop이 존재한다. 이를 Liver Alpha Cell Axis라고 부른다. 이 Feedback Loop을 통하여 글루카곤의 분비가 조절되며, 여기에 문제가 생기는 경우 혈당이 높게 유지될 수 있다. 

---

글루카곤은 1923년 발견되었지만, 아직까지 그 기전이 인슐린에 비해 명확하게 밝혀지지 않았다. 글루카곤에는 심장박동수 및 심장기능의 유지, 지질 분해와 혈당량 조절, 인슐린 분비 및 식욕조절 등의 기능이 존재한다. 그 중 비교적 최근에 밝혀진 것이 간에서의 아미노산 분해에 관여하며, 혈중 아미노산 수치가 다시 췌장에서의 글루카곤 분비에 영향을 미친다는 것이다. 

 

글루카곤은 간의 글루카곤 수용체에 결합하여 간에서 지방의 분해 및 아미노산의 분해와 부산물로 발생하는 암모니아를 요산으로 전환하는 과정에 관여한다. 이는 혈중 아미노산 수치를 떨어트린다. 혈중 아미노산 수치의 감소는 췌장에 영향을 미쳐 글루카곤 분비를 조절한다. 이를 Liver-Alpha-Cell-Axis라고 부른다. 

그런데 글루카곤 수용체의 이상은 간의 아미노산의 분해 과정을 저해하며, 이것이 혈중 아미노산 수치의 상승과 췌장 알파세포의 활동을 촉진하며, 혈중 글루카곤 수치를 다시 높이게 된다. 글루카곤은 혈당 상승에 관여하니 이 과정에서 혈당 또한 상승한다. 특히 지방간이 있는 경우 이러한 글루카곤 수용체 문제와 글루카곤 저항성이 나타나는 것으로 보인다는 분석이 있다.