당뇨병: 도파민은 수용체 복합체를 통해 인슐린 분비를 조절합니다

당뇨병: 도파민은 수용체 복합체를 통해 인슐린 분비를 조절합니다
날짜:
2022년 6월 22일
원천:
도쿄공업대학
요약:
당뇨병 연구를 위한 도약에서 연구자들은 기분 좋은 호르몬인 도파민이 수용체의 헤테로머 복합체를 통해 인슐린 분비를 조절하여 항당뇨병 약물 및 치료에 대한 새로운 표적을 제공한다는 것을 밝혔습니다. 이 연구는 도파민의 인슐린 분비 하향 조절 이면의 메커니즘을 해명한 최초의 연구입니다.

당뇨병 연구를 위한 도약에서 Tokyo Tech 연구원들은 '기분 좋은 호르몬'인 도파민이 수용체의 헤테로머 복합체를 통해 인슐린 분비를 조절함으로써 항당뇨병 약물 및 치료에 대한 새로운 표적을 제공함을 밝혔습니다. 이 연구는 도파민의 인슐린 분비 하향 조절 이면의 메커니즘을 해명한 최초의 연구입니다.

당뇨병은 신체의 인슐린 생산 및 사용에 이상이 생겨 평생 지속되는 만성 질환입니다. 연구에 따르면 기분이 좋은 호르몬인 도파민(DA)은 신체가 인슐린 생산을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 일반적으로 인슐린은 포도당에 반응하여 '베타 세포'라고 불리는 췌장 세포에서 분비되며, 이 과정을 '포도당 자극 인슐린 분비(GSIS)'라고 합니다. DA는 GSIS를 부정적으로 조절하여 신체의 인슐린 수치를 일시적으로 변화시킵니다. 그러나 이 규제의 이면에 있는 메커니즘은 지금까지 알려지지 않았습니다.

최근 Tokyo Institute of Technology(Tokyo Tech)의 연구원들이 이끄는 팀은 DA가 인슐린 분비를 조절하는 정확한 메커니즘을 밝혀냈습니다. "전면 내부 반사 형광 현미경"이라는 기술을 사용하여 DA "수용체"(DA가 결합할 수 있는 세포의 단백질 D1 및 D2)가 인슐린의 일시적인 조절을 달성하기 위해 협력하여 작용한다는 것을 밝힐 수 있었습니다.

"우리는 D1 수용체 길항제(D1 수용체 활성화를 차단하는 약물)가 도파민 매개 인슐린 분비 억제를 감소시킨다는 것을 발견했습니다. 또한 베타 세포에서 D2 수용체의 과발현이 억제 및 독성 효과를 발휘하고 인슐린 분비를 중단시키는 것을 보았습니다. 이것은 우리에게 하향 조절 메커니즘에 대한 단서를 제공했습니다."라고 연구를 주도한 Tokyo Tech의 Shoen Kume 교수가 설명합니다.

연구팀은 수용체를 더 연구하기 위해 "근접 결찰(proximity ligation)"과 "웨스턴 블롯 분석(Western blot assay)"이라는 추가 실험을 수행했다. 그들은 D1과 D2가 서로 결합하여 "헤테로머(heteromer)"라고 불리는 복합체를 형성한다는 것을 발견했습니다. DA에 의해 활성화되면 이 이종체는 인슐린 분비를 일시적으로 억제합니다. 그들은 또한 D1과 D2가 베타 세포에서 공동 발현될 때 세포가 D2 과발현의 독성 효과를 우회할 수 있다는 것을 확인했습니다.

Kume 박사는 "이러한 발견으로부터 D1이 D2 신호를 조절하여 DA의 유해한 영향으로부터 베타 세포를 보호한다는 결론을 내릴 수 있습니다. 이 연구는 당뇨병에서 DA 신호에 대한 이해를 크게 향상시킵니다."라고 말했습니다.

인슐린 분비 조절에서 DA 신호 전달의 메커니즘을 이해하는 것은 당뇨병의 예방, 치료 및 관리를 위한 새로운 치료 목표를 제공할 것이 확실합니다.