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임신 및 수유에 따른 췌장 베타세포의 이질성

글_충남대학교 의과대학 생화학교실 김형석

이 글의 연구자는 마우스의 베타세포를 각각의 세포단위로 유전자 발현을 분석해 베타세포의 새로운 아형을 발견하는 연구를 하고 있다. 베타세포의 이질성에 대한 이해를 넓힌다면 새로운 베타세포의 아형을 정립할 수 있으며, 이를 통해 새로운 당뇨병 치료제 개발도 가능할 것으로 기대된다.

췌장에 존재하는 베타세포는 혈당을 낮출 수 있는 호르몬인 인슐린을 만들어서 분비하는 세포로 당뇨병의 발병과 정과 밀접한 관련이 있다. 당뇨병은 크게 1형과 2형 당뇨병으로 나눌 수 있는데, 일반적으로 1형 당뇨병은 베타세포의 파괴로 인해 발생하고, 2형 당뇨병은 인슐린에 대한 반응성이 떨어져서 발생하는 것으로 알려져 있다. 그러나 2형 당뇨병 역시 병이 진행됨에 따라 베타세포의 기능과 수가 감소하고, 이는 당뇨병의 악화로 이어진다.

통상적으로 베타세포는 인슐린을 생성하고 분비하는 세포로 정의되어 왔으나, 최근 연구들에 따르면 이러한 인슐린을 생성하는 세포들 사이에서도 각기 다른 특징이 나타나는 것으로 밝혀지고 있다. 각각의 베타세포는 성숙과 분화, 증식의 차이를 가질 뿐만 아니라, 일부 베타세포는 다른 베타세포의 인슐린 분비를 조절하는 역할을 수행하는 것으로 밝혀졌다.

이 글의 연구자는 마우스의 베타세포를 각각의 세포단위로 유전자 발현을 분석해 베타세포의 새로운 아형을 발견하는 연구를 수행하고 있으며, 그 모델로 임신 및 수유기 베타세포를 활용하고 있다

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임신과 수유 시 우리 몸은 더 많은 인슐린을 필요로 하는데 이를 위해 베타세포의 증식이 일시적으로 증가하게 된다. 이러한 과정에서 ‘세로토닌’이 중요한 역할을 수행한다. 그런데 실제 임신 및 수유기의 베타세포를 확인해보면 세로토닌을 만드는 세포는 전체 베타세포 중 일부 세포인 것을 확인할 수 있다(<그림1>).
이는 임신 및 수유기의 베타세포도 이질성을 가지고 있음을 시사한다. 임신 및 수유 중인 마우스의 베타세포를 분리해 하나의 세포단위에서 유전자 발현을 측정한 후 각각의 세포의 유전자 발현을 분석해본 결과 다양한 그룹의 세포들로 구분되는 것을 확인할 수 있다(<그림2>). 임신 및 수유기의 베타세포는 증식과 기능 향상이 특징적으로 나타나는 시기이며, 이 때의 베타세포의 이질성 분석을 한다면 새로운 베타세포의 아형을 발견할 가능성이 있다.

베타세포의 이질성에 대한 이해를 넓힌다면 새로운 베타세포의 아형을 정립할 수 있으며, 이를 통해 새로운 당뇨병 치료제 개발의 기반을 마련할 수 있을 것으로 기대된다. 사진

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