경남대학교스포츠과학과 서 론 당뇨병(Diabetes mellitus, DM)은 대사질환으로 장기간 높은 혈당 수 치를 보이는 것이 특징이며, 방치하면 케톤 산증 또는 비케톤성 혼수 와 같은 급성 합병증은 물론이고 심혈관 질환, 뇌졸중, 만성 신부전, 족 부 궤양 및 눈의 손상과 같은 심각한 만성 합병증을 발생시킨다[1,2]. 이러한 당뇨 합병증을 예방할 수 있는 최선의 방법은 혈당 수준을 안 정적으로 유지하는 것이다. 그러나 우리나라 당뇨병환자 중 혈당을 목 표 혈당(HbA1c<6.5%)수준으로 잘 조절하고 있는 환자는 30% 미만으 로 환자들의 혈당조절 상태는 매우 불량하며, 이는 당뇨환자 4명 중 3명(75%)이 과체중이거나 비만함에도 불구하고 식이요법과 운동요법 과 같은 근본적인 조절방법에 소홀하기 때문이다[3]. 인체는 인슐린 또 는 근수축/운동 자극을 통해 골격근내로 포도당을 이동시키는데, 이 들 두 신호는 서로 다른 경로를 이용한다[4,5]. 아직 근수축 자극에 의 한 포도당 이동 기전에 대해 완전히 이해되고 있지는 않으나, 세포내 에너지 상태의 변화(AMP:ATP 비율의 증가)나 세포내 Ca 2+ 수준의 증 PURPOSE: Investigate the effects of lithium chloride and/or endurance exercise on metabolic syndrome in high fat-induced obese rats.METHODS: 10-week-old male Sprague Dawley rats (n=45) were subjected to a high-fat diet for 8 weeks followed by lithium (2 mg/kg Lithium chloride) and/or endurance exercise (40% VO2max, 12 m/min, slop 0%, 3 d/week) for 4 weeks.RESULTS: Lithium and endurance exercise improved blood glucose and insulin response in the oral glucose tolerance test compared to the FC group, but there was no additional effect according to the combined treatment. Serum levels of AST and ALT and urinary components were similar to those of CC group.
CONCLUSIONS:The short-term lithium or exercise treatment significantly improved metabolic syndrome in high fat diet induced obese rats and did not show any blood or urinary toxicity, but there was no additive effect on metabolic syndrome of combined treatments. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. 가, protein kinase C (PKC)의 활성도 증가 등과 같은 다변적 요소를 통 해 세포내 신호전달기전을 활성화시켜 GLUT4를 세포막으로 전위시 킴으로 세포내로의 포도당 이동을 증가시키는 것으로 보고되고 있다 [6,7]. 비만의 경우 인슐린 신호전달체계에는 결함이 발생하나 근수축 자극 신호전달체계에 의한 포도당 이동기전은 정상적으로 작용하므 로 당뇨병 환자들에 있어 규칙적인 신체활동이 강조된다[8,9]. 이에 다 양한 매체와 교육을 통해 운동 요법을 권장하고 있으나 한국 성인의 운동 참여율이 높지 않고, 비만인의 경우 그 참여율이 더욱 낮다는 점 을 고려한다면 당뇨병 치료와 합병증 예방을 위한 현실적이고 효과적 인 방법이 반드시 모색되어야 한다. 리튬(Lithium, Li)은 19세기 중반 리튬염의 형태로 편두통 예방과 정 신질환, 통풍, 호중구감소증(neutropenia)의 치료제로 처음 소개되어 연구 개발되었으며, 현재는 조병(mania), 우울증, 양극성장애 치료제로 사용되고 있다[10-12]. 이외에도 리튬은 인슐린과 유사한 효과를 나타 내는 것으로 보고된 바 있는데[13-16], 쥐의 간세포에서 글리코겐 합성 을 자극하고[14,16] 적출된 쥐의 횡격막[13]과 지방세포[11,12], 근육[17] 에서 포도당 섭취와 글리코겐 축적을 증가시키는 것으로 보고되었다. 이는 리튬이 GSK-3β (glycogen synthase kinase)의 인산화와 p38MAPK (mitogen-activated protein kinase)의 활성을 증가시킴으로 글리코겐 합 성과 골격근의 포도당 섭취를 증가시키기 때문인 것으로 알려져 있다 [17,18]. 그러나 이와는 상이한 결과를 보고한 연구도 다수 있어[19-23] 아직 기전적 규명은 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구자는 리튬의 포도당 이동자극 기전을 규명하기 위해 골격근을 적출하여 리튬 및 인슐린, 근수축 자극에 의한 glucose analog (2-deoxy-D-glucose; 2DG) 의 조직내 이동률을 측정하고, photolableing 방식을 이용하여 자극에 따른 근초막내 GLUT4 농도를 비교 분석하였다. 연구결과 리튬 유도 골격근의 포도당 섭취 증가는 GLUT4의 세포내 회귀 감소에 의한 세 포막내 GLUT4 수준 증가 때문으로 나타났다. 그러나 리튬은 그 자체 로 GLUT4의 활성(activation)을 증가시키지는 못하므로, GLUT4를 활 성(activation)시키는 인슐린 또는 근수축에 비해 세포막내 GLUT4의 수준이 폭발적으로 증가하여...
