<p>앞서 말한 바와 같이 당뇨병은 대사 장애를 일으키는 전신성 질환으로 췌장에서의 대사적 또는 상대적 인슐린 분비 부족이나 표적 세포에서의 인슐린 민감도가 떨어져 혈당 (glucose) 수준이 이상적으로 높게 나타나는 질환을 말한다. 이러한 당뇨병 질환과 관련 깊은 포도당은 산소와 더불어 인체 내 진핵세포들이 에너지대사를 통해 활성을 유지하는데 절대적인 요소로서 만약 세포내 포도당이 결핍하게 되면 변화된 세포내 환경을 보상하기 위해 세포내의 GRP-78 과 같은 스트레스 단백질들은 활성하게 된다.</p><p>이 같은 특성을 가진 GRP-78(glucose regulated protein \( 78\mathrm{KDa} \) )은 스트레스성 단백질의 하나로서 소포체내에서 \( \mathrm{Ca} 2 + \) 에 의존적으로 immunoglobulin heavy chain에 결합하여 chaperone 의 기능을 하는 항체 결합 단백질(BiP: immunoglobulin binding protein)로 알려져 있다. 이 단백질은 Glutamate의 신경독성(excitoxicity)과 세포사멸(apoptosis)에 저항하여 신경 세포를 보호하고, 저산소증 발생 후 다시 산소를 공급하게 되면 염증 전 반응을 일으키는 IL-1, IL-6, TNF-a 등의 싸이토카인(cytokine) 분비를 자극하는 것으로 알려져 있다. 특히 세포에서의 산소결핍(oxygen deprivation)에 의한 저산소증(hypoxia)이나 글루코스 고갈로 인한 당 결핍증(glucose deprivation) 등의 상태가 발생되면 그 발현 량이 증가하게 되는 특징이 있다.</p><p>결국, 인체 내 조직 중 골격근은 식사 후 \( 70 \% \) 이상의 당분이 흡수되는 조직으로 증가된 혈당을 조절하는데 중요한 조직이라 할 수 있는데, 당뇨병 환자의 경우 인슐린 민감도가 떨어짐으로 해서, 인슐린 또는 근 수축 자극에 의해 혈당을 세포 안으로 넣어 주는 역할을 하는 GLUT-4의 발현이 저하되기 때문에 골격근에서 혈당을 받아들이는 기능이 현저하게 떨어진다. 이러한 현상은 골격근 세포내에 당 결핍을 유발 하게 될 것이고, 이렇게 되면, 세포내에서는 변화된 환경 즉, 세포내 당 결핍을 극복하기 위해 세포내 GRP-78은 증가하게 된다.</p><p>본 연구에서의 운동 강도에 따른 흰쥐 가자미 근 내 GRP-78 발현 량은 당뇨 유발 쥐의 경우 정상 쥐의 유의하게 증가한 것을 관찰 할 수 있었고, 저강도 운동을 수행한 집단에서의 GRP-78 발현 량은 정상 횐쥐에서 발현되는 양에 비해 유의하게 높은 수준을 보이기는 했지만 당뇨 유발 대조군과 고강도 운동 군에 비해서는 유의하게 낮은 수준으로 나타났다. 또한 고강도 운동을 수행한 집단에서는 정상 쥐의 거의 2배에 가까운 수준으로 본 실험에서 분류된 4 그룹 중 가장 높은 수치를 나타냈다.</p><p>이러한 사실은 당뇨로 인해 당뇨 흰쥐의 가자미근 내의 세포내 당 결핍은 높은 수준으로 유발되게 되는데 저강도 운동은 높은 수준으로 유지되었던 세포내 당 결핍 상태의 저하시키는 역할을 한 것이라 할 수 있다. 하지만 오히려 고강도의 운동은 세포내 당 결핍 상태를 더욱더 증가시키는 것이라 할 수 있다.</p><p>이렇게 저강도 운동에서의 GRP-78의 감소는 저강도 운동이 인슐린 또는 근 수축 자극에 의해 혈당을 세포 안으로 넣어 주는 역할을 하는 GLUT-4의 발현이 증가되어 골격근내의 당 유입을 증가시켜 세포내 GRP-78이 저하되는 것으로 생각된다.</p><p>이러한 결과는 임예현 등이 흰쥐를 대상으로 일회적인 수영운동을 시킨 후 나타난 GRP-78 발현 수준과 상반되는 결과이다. 이러한 상반된 결과는 임예현 등의 연구가 일회적인 운동이고, 조직 절취 시점이 운동 직후라는 사실과는 달리 본 연구에서는 장기간의 운동이고 조직 절취 시점이 장기간의 운동 실시한 후 안정상태에서 절취한 것이기 때문인 것으로 생각되며, 운동유형 및 강도에 따라 GRP-78 과 GULT-4 수준이 달리 변화될 수 있다라는 사실을 확인 할 수 있었다.</p><p>결론적으로 저강도의 운동은 당뇨 질환자의 혈당을 낮추는 데 가장 효과적인 운동이라 할 수 있으며, 이러한 결과의 기전적인 원인은 저강도의 운동이 근육 내 GLUT-4의 증가로 세포내 당 유입을 촉진시킴으로 해서 나타난 사실이라 생각되며 이 같은 사실은 GRP-78의 발현 량의 감소로 확인 할 수 있었다.</p><p>추후 좀더 다양한 운동 강도와 다양한 조건에서의 기전적인 접근이 필요할 것으로 생각된다.</p>
당뇨병은 어떻게 생기는 병인가?
췌장에서의 대사적 또는 상대적 인슐린 분비 부족이나 표적 세포에서의 인슐린 민감도가 떨어져 혈당 (glucose) 수준이 이상적으로 높게 나타나는 질환을 말한다.