영양소와 인슐린 작용 2 - 지방 조직

지난 포스팅에서는 인슐린이 골격근에서 어떻게 작용하는지, 영양소가 이 과정에 어떻게 영향을 주는지 알아보았는데요. 지방 조직과 간 역시 포도당 대사를 조절하고 영향을 주는 매우 중요한 기관입니다. 이번 포스팅에서는 인슐린이 지방 조직에 어떻게 작용하는지, 영양소는 이 과정에 어떤 영향을 주는지 알아보고자 합니다.

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지방 조직과 인슐린

약한 수준의 만성 염증은 비만과 관련된 대사 질환과 밀접한 연관이 있습니다. 비만/2형 당뇨병과 염증과의 연관성을 분명히 알게 해 준 1993년 발표된 한 연구에서는, 동물 실험 모델에서 비만이 진행되는 동안 지방 조직에서 TNFα의 발현이 증가하며, TNFα를 차단했을 때는 인슐린 저항성이 약화함을 밝혔습니다. 후속 연구에서는 TNFα가 인슐린 수용체 타이로신 카이네이스(insulin receptor tyrosine kinase) 활성을 억제하여 인슐린 신호 전달을 저해하며, 그 결과 인슐린에 의한 세포 기능 및 신진대사를 약화시키는 것이 보고되었습니다. 일반적으로 인슐린은 포도당에서 유래한 Gly-3-P를 사용하여 지방산을 트리아실글리세롤(triacylglycerol)로 통합합니다. 이 과정을 통해 지방산과 포도당이 함께 지방 조직으로 흡수되어 트리아실글리세롤로 에스테르화(estirification)됩니다. 이 과정이 원활히 진행되지 않으면, 혈중 포도당과 지방산의 수치가 상승하게 됩니다. 지방 조직은 공복, 금식, 운동 시에 다양한 리파아제(lipase)의 작용을 통해 NEFA와 글리세롤을 방출합니다.

아디포카인(Adipokine)

대사산물을 분비하는 것 외에도 지방 조직은 내분비 인자(endocrine factors)인 아디포카인(adipokine)을 생성 및 분비할 수 있습니다. 그중 하나는 렙틴(leptin)으로 1944년 시상하부(hypothalamus)의 신경 내분비 회로(neuroendocrine circuit)를 통해 음식 섭취와 체내 에너지 소비에 영향을 미치는 생리활성 물질입니다. 아디포카인은 혈액 순환을 통해 간과 골격근을 포함한 주요 인슐린 민감성 기관의 인슐린 감수성을 변화시키는 것으로 알려져, 당뇨병에서 중요하게 고려해야 할 인자라고 할 수 있겠습니다. 현재까지 많은 종류의 아디포카인이 밝혀졌는데, TNFα와 IL6도 아디포카인으로 간주할 수 있습니다. TNFα는 염증 신호를 활성화하며, 인슐린 수용체의 신호를 약화시키는 것으로 알려져, 지방 조직 염증과 인슐린 저항성을 연결하는 중요한 인자입니다. 반면, 일부 다른 아디포카인은 인슐린 감수성을 증가시키고, 포도당 항상성을 더 잘 조절하기도 하는데, 그 예로 아디포넥틴(adiponectin)이 있습니다. 그러나 만성적인 지방 조직의 염증은 아디포카인 분비 장애를 초래하여 전신성 인슐린 저항성 상태를 초래할 수 있습니다.

 

참고문헌

Journal of Endocrinology (2014) 221, R105-R120