감초 플라보노이드의 고혈당 치료효능 및 기전연구

Abstract

Protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B)은 Insulin receptor (IR)와 Insulin receptor substrate (IRS)의 타이로신 잔기를 탈 인산화 시킴으로써 인슐린 신호를 억제한다. 하지만 현재 PTP1B의 조절 메커니즘과 억제제에 관한 연구는 미흡하다. MicroRNA가 전사 후 조절인자로서 여러 가지 생리적 기능을 조절하고, 인슐린 저항성 상태에서 microRNA의 발현이 변한다는 점에 착안하여 특정 microRNA와 PTP1B 매개성 인슐린 저항성의 상관성과 그 분자적 기전을 규명하고자 하였다. 고지방식이를 한 마우스의 간과 인슐린 저항성이 유도된 간세포주에서, 간조직 중 가장 풍부한 microRNA인 microRNA-122 (miR-122)의 발현이 감소하는 것을 관찰하였고, miR-122 antisense oligonucleotide (ASO) 와 mimic을 이용한 실험에서 miR-122가 감소하였을 때 PTP1B 발현이 증가하는 관찰하였다. 한편, c-Jun N-terminal kinase 1 (JNK1) 과발현은 miR-122의 발현 억제를 통해 PTP1B을 유도하였고 dominant negative JNK1은 반대 효과를 나타냈다. 다음, 세포 및 동물 실험에서 JNK1 억제제인 감초 플라보노이드, isoliquiritigenin (IsoLQ) 과 liquiritigenin (LQ)이 JNK1-miR-122-PTP1B 기전을 억제함으로써 인슐린 저항성을 개선하는 것을 발견하였다. 간세포에서 tumor necrosis factor a (TNFa)에 의해 억제된 인슐린 신호가 IsoLQ와 LQ에 의해 개선되는 것을 관찰하였고, 고지방식이를 한 마우스에게 IsoLQ와 LQ를 각각 투여하였을 때 혈당 감소와 함께 인슐린 저항성이 개선되는 것을 관찰하였다. 본 연구의 결과는 약물학적 JNK1 억제제가 hepatocyte nuclear factor 4a (HNF4a) 인산화를 통해 miR-122의 발현을 증가시키고, 증가한 miR-122가 PTP1B를 억제함으로써 인슐린저항성을 개선하는 약물이 될 수 있음을 시사한다.