메트포르민 작용기전 상세 설명

메트포르민(Metformin)은 가장 널리 사용되는 제2형 당뇨병 치료제로, 포도당 대사에 다중적으로 작용하여 혈당을 조절합니다. 주요 작용기전을 더 자세히 살펴보겠습니다:

1. 간에서의 포도당 생성 억제

메트포르민은 간에서의 포도당 생산을 억제함으로써 고혈당 상태에서 혈당을 낮춥니다. 일반적으로 2형 당뇨병 환자는 정상적인 사람보다 3배 정도 많이 포도당을 생산하는데, 메트포르민은 과다한 포도당 생산을 3분의 1정도로 낮춰 정상 수준이 되게 합니다. 메트포르민 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

이 과정은 분자 수준에서 다음과 같이 일어납니다:

• AMPK 활성화: 메트포르민은 AMP-activated protein kinase(AMPK)를 활성화시켜 포도당신생합성(gluconeogenesis) 경로의 여러 효소들을 억제합니다.
• cAMP 신호전달 억제: 메트포르민은 글루카곤의 작용을 길항하는데, 마우스 실험에서 AMP 축적을 유도하고 아데닐 사이클레이즈(adenyl cyclase)를 억제함으로써 cyclic AMP와 protein kinase 활성을 감소시켜 간세포의 글루카곤 의존성 글루코스 배출을 차단하는 것으로 나타났습니다. 당뇨약제 '메트포르민' 새 작용기전 규명
• 미토콘드리아 호흡 억제: 메트포르민은 미토콘드리아 전자전달계를 부분적으로 억제하여 ATP 생산을 감소시키고, 이것이 간 내 포도당 생성에 필요한 에너지를 제한합니다.

2. 소장에서의 포도당 흡수 감소

메트포르민은 장에서 포도당 흡수를 지연시킵니다:

• 소장 내 포도당 수송체(SGLT1)의 활성을 감소시켜 포도당 흡수를 늦춤
• 음식 섭취 후 혈당 상승 속도를 완화시킴
• 장내 마이크로바이옴에도 영향을 주어 포도당 대사를 간접적으로 조절

3. 인슐린 민감도 향상 (말초 조직에서의 포도당 흡수 및 이용 증가)

메트포르민은 말초 조직, 특히 근육과 지방 조직에서 인슐린 민감도를 향상시킵니다:

• GLUT4 활성화: AMPK가 활성화되면 포도당을 세포내로 흡수하는 GLUT4(glucose transporter 4)의 수가 증가합니다. 메트포르민 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 이는 혈액에서 세포로 포도당이 더 효율적으로 이동하게 합니다.
• 인슐린 수용체 신호전달 개선: 인슐린 수용체의 인산화를 증가시키고 인슐린 신호전달 경로를 향상시킵니다.
• 미토콘드리아 기능 조절: 에너지 대사를 개선하여 골격근과 지방 조직에서 포도당 이용률을 높입니다.
• 지방산 산화 증가: 인슐린 저항성을 유발할 수 있는 세포 내 지질 축적을 감소시킵니다.

4. 추가적인 작용기전

최근 연구에서는 메트포르민의 다른 작용기전들도 밝혀지고 있습니다:

• 염증 감소: 만성 염증은 인슐린 저항성의 주요 원인인데, 메트포르민은 염증성 사이토카인의 생성을 억제합니다.
• 장내 미생물총 조절: 메트포르민은 장내 미생물 구성을 변화시켜 대사에 유리한 환경을 조성합니다.
• VDAC1 관련 경로: 최근 연구에서는 메트포르민이 미토콘드리아 단백질 VDAC1(Voltage-Dependent Anion Channel-1)에 결합하여 세포질 내 칼슘 농도를 증가시키고 AMPK 활성화를 촉진하는 새로운 경로가 발견되었습니다. 최선 교수팀, 당뇨병 치료제 메트포르민의 신규 표적 발굴 및 항암 작용기전 규명 | 이화여자대학교 약학대학

메트포르민은 이렇게 다양한 작용기전을 통해 혈당을 낮추면서도 체중 증가나 저혈당 위험은 적어 당뇨병 치료제 중 가장 널리 사용되고 있습니다. 이 약물은 단독으로 사용되거나 인슐린이나 다른 당뇨병 약제와 병용해서 사용될 수 있습니다.