인슐린 저항성 근육 신호 1만 2천 개 추적… 운동이 신호 '예열'

제2형 당뇨병에 앞서 나타나는 인슐린 저항성(insulin resistance)이 근육세포 안 신호 전달을 어떻게 바꾸는지 정밀하게 그린 연구가 《셀 메타볼리즘(Cell Metabolism)》에 실렸다. 호주 시드니대(University of Sydney) 찰스퍼킨스센터 연구진은 운동이 이 결함을 일부 보완하는 경로도 함께 제시했다.

생검 114건, 인산화 펩타이드 1만 2천여 개

연구진은 인슐린 저항성 남성과 인슐린 민감성 남성 19명이 운동과 인슐린 주입에 반응하는 동안 골격근(skeletal muscle) 생검 114건을 채취했다. 각 생검에서 단백질 인산화 상태를 보여주는 인산화 펩타이드(phosphopeptide)를 1만 2000개 넘게 정량하는 인산화단백체(phosphoproteomics) 분석을 했다.

인슐린 저항성은 신호 전체가 고르게 약해지는 것이 아니라 특정 경로와 시점에서 선택적으로 어긋나는 양상을 보였다. 인슐린이 유도하는 mTORC1 신호와 비정형(non-canonical) 신호 반응이 특히 줄었다. 반면 미리 운동을 하면 인슐린 저항성이 있는 사람에서도 인슐린 주입 전에 신호 일부가 먼저 켜지는 '프라이밍(priming)'이 일어나 인슐린 감수성이 좋아졌다. 그중 MINDY1 단백질의 441번 세린 부위는 AKT 효소의 기질로 확인됐고, 쥐 근육세포에서 MINDY1을 줄이자 인슐린 자극에 따른 포도당 흡수가 늘었다.

기전 지도, 치료 표적까진 거리

근육 인슐린 저항성의 신호 변화를 사람 조직에서 직접 그렸다는 점이 의미다. 다만 참가자가 남성 19명으로 적고 여성은 포함되지 않았다. MINDY1의 기능 검증은 쥐 배양 근육세포 실험에 그쳐 사람 몸에서도 같은 역할을 하는지는 추가 확인이 필요하다.