[생화학] 22.3 : 혈당의 조절기전 - 3

 

 

 

다음으로 glycogen mobilization을 유발시킬 수 있는 epinephrine의 작용에 대해 알아보자.

 

 

 

 

 

 

위 그림에 나타나 있는 것처럼 epinephrine이 hepatocyte 막의 epinephrine receptor complex에 인식되면 Gs가 활성화되고 cAMP가 많이 만들어지고, PKA가 활성화되고, phosphorylase b kinase가 활성화되고, glycogen phosphorylase a가 활성화되고, 최종적으로 glycogen이 glucose로 분해되게 됨. 실제로 epinephrine에 의한 glycogen 분해 활성화는 liver, muscle에서 대표적으로 일어나며, 이 과정에서 위 그림에서도 나타나 있는 것처럼 어마어마한 수준의 signal amplification이 일어나게 됨.

 

 

 

언뜻 보기에 glucagon과 epinephrine의 action은 비슷해보임. 다만 glucagon과는 달리 epinephrine은 liver glycogen 뿐만 아니라 muscle glycogen의 breakdown도 촉진한다는 차이점이 있음. (즉, target organ에 존재하는 receptor 종류가 달라서 reception selectivity가 달라지게 되는것)

 

 

 

 

위 표에는 epinephrine에 의해 유발되는 생리적, 대사적 효과가 정리되어 있으므로 참고할 것.

 

 

 

 

다음으로 nuclear receptor에 의해 인식되는 cortisol에 대해 알아보자. cortisol은 stress hormone으로도 불리며 liver, fat, muscle tissue에 작용함. 구체적으로 fat에서는 cortisol에 의해 FA release, glycerol release가 촉진되고, liver에서는 PEPCK의 합성이 촉진되어서 결과적으로 gluconeogenesis가 촉진되고, muscle에서는 protein의 degradation이 촉진되게 됨. 이 때의 반응들을 보면, 대략 epinephrine에 의해 일어나는 반응들과 얼핏 비슷한 방향의 반응들임을 알 수 있음. (실제로 cortisol의 effect는 insulin의 effect와 counteract하는 관계임)

 

 

한편 cortisol의 분비가 너무 계속될 경우 adrenal fatigue가 발생하게 됨. 그럴 시 bone, muscle, immune system, other hormone function이 damage를 입게 될 수 있음. (참고로 피부병 치료에 많이 사용되곤 하는 cortisol receptor analog의 경우에도 장기투여를 할 시 adrenal fatigue symptom을 유발할 수 있음)

 

 

 

 

 

다음으로 diabetes에 대해 조금 더 논해보자.

 

 

 

 

 

앞서 봤던 것처럼 blood glucose의 정상 범위는 70-100mg/100mL임. 그런데 이보다 blood glucose level이 더 높다면, 이는 diabetes의 sign일 수 있음.

 

 

diabetes가 발생할 시, 혈내 당이 많아지게 되는데, 이 때문에 혈중 abundant하게 존재하는 hemoglobin이 쉽게 glycoxylated될 수 있음. 그 결과 O2 delivery를 잘 못하게 되고, 결국 각 기관으로의 O2 supply가 부족해지게 됨. 특별히 이런 O2 supply에 말초기관이 더 민감하므로 diabetes 환자 중 말초기관의 괴사가 일어나는 경우가 종종 관찰됨.

 

 

 

type I diabetes는 insulin의 충분치 못한 생산에 의해 발생하며, 보통 β cell이 autoimmune attack을 받아 destruction되면서 발생하게 됨. 이 경우 주로 어릴때부터 증상이 나타나기 시작하며, insulin injection으로 어느 정도 치료가 가능함. 그렇기에 이 type의 diabetes를 insulin-dependent diabetes, 혹은 juvenile diabetes라고 부름.

 

 

type II diabetes는 insulin이 충분히 분비됨에도 insulin resistance가 나타나서 발생하게 되며, 이 type의 diabetes는 obesity와 associate되어있고 late adulthood에서 주로 증상이 발현되기 시작함.

 

 

 

두 type의 diabetes에서, 당연히 공통적으로 blood sugar가 증가하는 증상이 나타남. 이 때 우리의 몸은 어떻게든 높아진 혈당을 dilute하고자 하며, 이 때문에 excessive한 urination이 유발되어서 갈증을 느끼게 됨. 한편 type I diabetes에서는, fat breakdown이 유발되기도 함. 그런데 그 결과 ketone body가 많이 만들어질 수 있음. 이 때 ketone body 중 일부는 ketoacid여서 혈중 pH를 낮출 수 있음. 그 결과 ketoacidosis가 발생할 수 있음.

 

 

우리 몸은 이렇게 달라진 pH를 어떻게든 buffering하고자 bicarbonate buffering system을 activation시키게 되는데, 이 때문에 altered breathing이 유발될 수 있음. 그 밖에 ketone body 중 acetone이 존재하므로, 결국 이 acetone에 의해 구취가 유발될 수 있음. (like 단내) 그리고 diabetes를 치료하지 않을 시 dramatic한 weight loss가 발생할 수 있는데, 그도 그럴 것이 insulin에 의한 effect의 부재에 의해 fat breakdown이 촉진되기 때문임)

 

 

 

 

다음 포스트부터는 비만과 관련된 호르몬 작용에 대해 알아보자.