바이오인

꼬마선충을 이용한 당뇨병 치료제 metformin의 항노화 기전 규명

이동엽, 이승재/포항공과대학교 생명과학과 

 
 
Metformin induces a dietary restriction-like state and the oxidative stress response to extend C. elegans healthspan via AMPK, LKB1, and SKN-1. PLoS ONE 2010;5: e8758
 

연구배경

노령 인구가 급속도로 증가하고 있는 현대 사회에서 노화 및 관련 질환에 대한 연구는 갈수록 중요성을 더하고 있다. 현재 노화 연구의 가장 큰 목표 중 하나는 수명을 연장시키는 것뿐만 아니라 노후에도 건강을 오래 유지하는 일이다. 실제로 수명을 늘리고 건강한 상태를 오래 지속시키는 방법을 찾기 위해 이러한 효과를 가지고 있는 약물을 선별하고 그 타겟 유전자를 밝히는 일이 활발하게 진행되고 있다(1, 2).

항노화의 가능성을 가지고 있는 약물 중 하나로 metformin을 들 수 있는데, metformin은 혈중 포도당과 인슐린 농도를 낮추어 주는 등의 효과를 가지고 있어 제 2형 당뇨병과 심혈관 질환의 치료제로 널리 쓰이고 있다(3, 4). 현재 metformin의 잠재적인 타겟 유전자로는 AMPK (AMP-activated kinase)가 제시되어 있다. AMPK는 세포 내에서 에너지 센서로 작용하여 활성화되었을 때 가장 널리 알려진 수명 증가 방법인 식이 제한(dietary restriction) 상태와 비슷한 상황을 유도한다고 여겨지고 있다(5-8). 따라서 본 논문의 저자들은 1) metformin이 AMPK를 활성화시키며, 2) AMPK의 활성화가 식이제한 상황을 유도한다면, metformin이 수명 연장의 효과를 보여줄 수 있을 것이라는 가설을 세웠다.

위의 가설을 검증하기 위한 연구에서 필수적인 실험은 수명 측정인데 포유동물 모델의 경우 수명이 너무 길기 때문에(가령, 생쥐의 경우 평균 수명이 약 3년임) 수명이 짧은 모델 동물이 필요하다. 꼬마선충 (C. elegans, 그림 1)은 수명이 압도적으로 짧아(약 3주) 빠른 시간 내에 노화에 관한 실험을 효율적으로 수행할 수 있다. 실제로 노화 분야에서 많은 중요한 발견들이 꼬마선충을 이용한 연구를 통해서 이루어졌는데, 놀랍게도 많은 경우 발견된 항노화 유전자나 신약들이 초파리나 생쥐, 최근에는 사람의 수명도 조절할 것이라는 것이 속속 밝혀지고 있다(2, 9-12). 따라서 본 논문의 저자들은 꼬마선충을 이용하여 metformin의 항노화 효과 및 작용 기전을 알아내고자 하였다. 
 

......(계속)

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