인크레틴 호르몬의 정의와 발견
인크레틴(incretin)은 음식 섭취 후 위장관에서 분비되어 췌장에서 포도당 자극에 의한 인슐린 분비를 촉진하는 호르몬들을 총칭합니다. 이 호르몬들은 혈당 조절에 중요한 역할을 하며, 당뇨병 치료에 있어 새로운 접근법을 제시하고 있습니다.
인크레틴 효과는 1960년대에 처음 발견되었으며, 같은 혈당 수치를 유지하는 조건에서 포도당을 정맥 주사한 경우보다 경구 투여한 경우에 혈중 인슐린 농도가 훨씬 높게 증가하는 현상을 말합니다12.
주요 인크레틴 호르몬: GLP-1과 GIP
현재까지 사람에서 인크레틴 호르몬의 정의에 부합하는 것은 GLP-1(글루카곤 유사 펩타이드-1, Glucagon-Like Peptide-1)과 GIP(포도당 의존성 인슐린 분비 촉진 폴리펩타이드, Glucose-dependent Insulinotropic Polypeptide)입니다.
GLP-1은 주로 원위부 회장과 대장에 분포된 L 세포에서 분비되며, GIP는 상부 소장의 K 세포에서 분비됩니다. 이 두 호르몬은 포도당 자극에 의한 인슐린 분비를 서로 부가적인 방식으로 강화시킵니다.
인크레틴 호르몬의 주요 기능
인크레틴 호르몬, 특히 GLP-1은 다양한 생리학적 기능을 수행합니다.
- 첫째, 포도당 의존적으로 인슐린 분비를 자극합니다. 이는 혈당이 높을 때만 작용하여 저혈당의 위험을 최소화합니다.
- 둘째, 포도당 의존적으로 글루카곤 분비를 억제합니다. 글루카곤은 혈당을 높이는 호르몬이므로, 이를 억제함으로써 혈당 조절에 도움을 줍니다.
- 셋째, 인슐린 생합성의 모든 단계를 자극하고 인슐린 유전자 발현을 증가시킵니다.
인크레틴 호르몬의 추가적인 효과
인크레틴 호르몬은 혈당 조절 외에도 여러 가지 중요한 효과를 가지고 있습니다12. 베타세포의 증식을 촉진하고 베타세포 사멸을 억제하여 췌장 기능을 보호합니다. 또한 위 배출 속도를 지연시켜 식후 혈당 상승을 완만하게 만듭니다.
포만감을 자극하여 음식 섭취량을 감소시키는 효과도 있어 체중 조절에도 도움이 됩니다. 최근 연구에서는 골격근과 간에서 인슐린 작용을 개선하고, 지방간을 호전시키며, 심혈관 보호 효과도 있는 것으로 보고되고 있습니다.
당뇨병과 인크레틴 효과의 관계
제2형 당뇨병 환자에서는 인크레틴 효과가 상당히 감소되어 있습니다. 정상인에 비해 당뇨병 환자는 인크레틴 호르몬의 분비량과 효과가 현저히 낮아져 있어, 이는 당뇨병의 병태생리에 중요한 역할을 합니다.
특히 한국인을 포함한 동양인의 경우 '마른 당뇨'가 많은데, 이는 인슐린 분비 능력이 약한 것과 관련이 있습니다. 따라서 인크레틴 치료는 한국인 당뇨병 환자에게 특히 효과적일 수 있습니다.
인크레틴 기반 치료법
당뇨병 환자에서의 감소된 인크레틴 효과를 증강시켜 주기 위한 치료법으로 두 가지 주요 접근법이 있습니다.
첫째, GLP-1 유사체(인크레틴 유사체)를 사용하는 방법입니다. 이는 DPP-4 효소에 의해 불활성화되지 않는 GLP-1 아날로그를 투여하는 것입니다.
둘째, DPP-4 억제제를 사용하는 방법입니다. DPP-4는 인크레틴 호르몬을 빠르게 분해하는 효소로, 이를 억제함으로써 체내 인크레틴 호르몬의 작용 시간을 연장시킵니다.
인크레틴 기반 치료제의 장점
인크레틴 기반 치료제는 여러 가지 장점을 가지고 있습니다612. 혈당 의존적으로 작용하기 때문에 저혈당의 위험이 낮습니다. 또한 체중 감소 효과가 있어 비만한 당뇨병 환자에게 특히 유용할 수 있습니다.
베타세포 기능을 보호하고 개선시키는 효과가 있어 장기적인 당뇨병 관리에 도움이 됩니다. 심혈관 보호 효과도 있어 당뇨병의 주요 합병증 예방에도 기여할 수 있습니다.
인크레틴 기반 치료제의 종류와 특징
현재 사용되고 있는 주요 인크레틴 기반 치료제로는 GLP-1 수용체 작용제와 DPP-4 억제제가 있습니다220. GLP-1 수용체 작용제는 주사제 형태로 투여되며, 체중 감소 효과가 더 큽니다.
대표적인 약물로는 엑세나타이드(exenatide), 리라글루타이드(liraglutide), 세마글루타이드(semaglutide) 등이 있습니다. DPP-4 억제제는 경구용 약제로, 복용이 편리하고 부작용이 적습니다. 시타글립틴(sitagliptin), 빌다글립틴(vildagliptin), 리나글립틴(linagliptin) 등이 대표적입니다.
인크레틴 기반 치료의 미래 전망
인크레틴 기반 치료제는 당뇨병 치료의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다11. 특히 GLP-1 수용체 작용제는 강력한 혈당 강하 효과와 체중 감소 효과로 주목받고 있습니다. 최근에는 GLP-1과 GIP를 동시에 표적으로 하는 이중 작용제도 개발되어 더욱 효과적인 치료 옵션을 제공할 것으로 기대됩니다.
또한 인크레틴 호르몬의 다양한 생리학적 효과에 대한 연구가 계속되면서, 당뇨병 외에도 비만, 심혈관 질환, 신경퇴행성 질환 등 다양한 질병의 치료에 응용될 가능성이 있습니다.
결론
인크레틴 호르몬은 혈당 조절과 당뇨병 관리에 중요한 역할을 하는 생리활성 물질입니다. 인크레틴 기반 치료제는 기존 당뇨병 치료제와 달리 저혈당의 위험이 낮고 체중 감소 효과가 있어 많은 주목을 받고 있습니다.
앞으로도 인크레틴 호르몬에 대한 연구가 계속되면서, 더욱 효과적이고 안전한 당뇨병 치료법이 개발될 것으로 기대됩니다. 당뇨병 환자들은 의사와 상담하여 자신에게 적합한 치료 옵션을 선택하는 것이 중요합니다.