Assessment of Insulin Resistance and Its Clinical Application

Abstract

인슐린은 1922년, Banting 등[1]에 의해 처음 발견된 이 래 당뇨병의 치료에 널리 이용되고 있으며, 생체 내 포도당 대사 및 생명 현상의 유지에 필수적인 펩타이드 호르몬이다. 인슐린은 근육과 지방 조직에서 포도당이 흡수되어 적절히 이용되게 하고, 간에서 당신생을 억제하여 혈중 포도당을 일 정하게 유지하는 작용을 한다. 인슐린은 이러한 전통적인 대 사작용 외에도 뇌, 췌장 베타세포, 심장, 혈관내피세포 등에 작용하는데 대사작용과 연계하여 생명 현상을 조절한다. 대표 적인 예로 인슐린은 혈관내피세포에서 phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)를 경유하는 세포 내 신호전달체계를 통하 여 nitric oxide (NO)를 생성함으로써 혈관확장 효과를 나타 내고, mitogen-activated protein kinase (MAPK)를 경유하 는 세포 내 신호전달체계를 통해 강력한 혈관 수축 물질인 endothelin-1 (ET-1)을 생성하여 혈관수축작용을 나타내는 데, 건강한 상태에서는 이 두 가지 신호전달체계가 적절히 균형을 이루고 있지만, 이 균형이 깨어지게 되면 각종 병적 인 상태가 나타나게 된다[2]. 인슐린 저항성이란 1936년, 더 많은 용량의 인슐린이 치료에 필요한 당뇨병 환자를 기술하 면서 처음 제안된 개념으로[3], 전통적으로 인슐린 감수성이 감소한 상태, 즉 인슐린 매개 포도당 흡수와 간에서의 당신 생을 억제하는 인슐린의 대사 작용에 대한 반응이 감소한 상태를 일컫는다. 인슐린 저항성은 제2형 당뇨병의 발생에 주된 역할을 할 뿐만 아니라 이와 관련된 고혈압, 비만, 관 상동맥질환, 이상지질혈증 등의 주요 보건 문제와 더불어 이 들 대사질환과 심장혈관질환들의 집합체로 정의되는 대사증 후군의 핵심적인 원인요소로 잘 알려져 있다[4]. 전 세계적 으로 비만한 인구의 폭발적인 증가는 제2형 당뇨병의 발생 률과 유병률, 그리고 이와 관련된 심혈관계 합병증의 급격한 증가로 이어지고 있다[5]. 따라서 인슐린 저항성을 인체와 실험 동물에서 정확하게 측정하여 인슐린 저항성의 유병률 과 병태생리학적인 기전, 치료 효과, 인슐린 저항성을 가진 환자의 임상 경과 등을 규명하고 이를 임상에 적용하는 것 은 매우 중요하기 때문에 인슐린 저항성을 정확히 측정하는 방법을 고안하는 것은 매우 중요하다. 본 지상강좌에서는 인 슐린 저항성의 측정을 위하여 개발된 각종 기법들에 대해서 설명하고, 이를 임상 연구와 환자의 진료에 적용하는데 도움 이 되고자 하였다. 직접적인 인슐린 저항성 측정 방법 1. 고인슐린혈증 정상혈당 글루코스 클램프 (Hyperinsulinemic Euglycemic Glucose Clamp) 글루코스 클램프 기법은 DeFronzo 등에 의해 처음 개발 이 되었는데, 현재 생체 내 인슐린 감수성 및 저항성을 측정 하고 평가하는 가장 표준적인 방법으로 알려져 있다[6]. 밤 새 금식시킨 환자에게 인슐린을 일정한 속도로 정주하게 되 면, 금식 상태일 때보다 높은 농도의 새로운 평형 상태인 인 슐린 농도가 유지되는데, 이 때 간에서의 당신생은 억제가 되고, 근육과 지방 조직에서의 글루코스 흡수는 증가하게 된 다. 이런 상태에서 환자 옆에 위치한 글루코스 측정기로 5분 에서 10분 간격으로 환자의 혈당을 지속적으로 측정하면서, 20% 덱스트로스 용액을 일정한 혈당이 유지되도록 주입 속 도를 조절하면서 정주한다(Fig. 1). 고인슐린혈증과 당흡수 의 증가로 인한 저칼륨혈증을 예방하기 위해 칼륨 용액도