당뇨·고혈압·고지혈증·지방간은 왜 함께 생길까? 인슐린 저항성과 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인의 역할 > 두드러기 칼럼

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인슐린 저항성은 근육·지방·간세포가 인슐린에 둔감해져 더 많은 인슐린이 필요한 상태로, 당뇨·고혈압·고지혈증·지방간이 함께 나타나는 공통된 대사 이상 가운데 하나입니다. 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 이 과정에서 혈당대사와 인슐린 감수성, 근육의 포도당 이용, 염증과 산화스트레스에 각각 작용합니다.[1-7]

당뇨가 있는 분에게 고혈압이나 고지혈증, 지방간까지 함께 있는 경우가 많다는 것 알고 계시죠? 각각 다른 질환처럼 보이지만 몸속에서는 서로 연결된 경우가 많습니다.

그 중심에 있는 것이 인슐린 저항성입니다. 그렇다면 인슐린 저항성은 무엇이고 왜 여러 대사질환을 한꺼번에 불러오는 것일까요?

1. 인슐린 저항성은 무엇일까?

탄수화물을 섭취하면 포도당이 혈액으로 들어가고 혈당이 올라갑니다.

그러면 췌장에서 인슐린이 분비돼 근육과 지방조직이 혈액 속 포도당을 받아들이도록 합니다.

특히 골격근에서는 인슐린 신호에 따라 포도당 수송체 4(glucose transporter 4, GLUT4)가 세포막으로 이동해 포도당을 근육세포 안으로 들여보냅니다.

인슐린 저항성이 생기면 같은 양의 포도당을 처리하는 데 더 많은 인슐린이 필요합니다.

췌장은 혈당을 정상으로 유지하기 위해 인슐린 분비를 늘리는데, 이렇게 혈중 인슐린이 높아진 상태를 고인슐린혈증이라고 합니다.

2. 혈당이 정상이어도 인슐린 저항성이 있을까?

혈당이 정상이어도 인슐린 저항성이 있습니다.

초기에는 췌장이 많은 인슐린을 분비해 혈당을 정상 범위에 유지할 수 있기 때문입니다.

하지만 인슐린 저항성이 계속 심해지고 췌장의 보상 능력이 떨어지면 공복혈당과 식후혈당이 올라가면서 전당뇨와 제2형 당뇨로 진행할 수 있습니다.

복부비만과 내장지방, 운동 부족, 과도한 열량 섭취, 지방간, 수면 부족, 염증반응과 활성산소·산화스트레스도 인슐린 저항성을 악화시킵니다.

특히 내장지방에서 TNF-α와 IL-6 같은 염증성 사이토카인이 증가하면 IRS → PI3K → Akt로 이어지는 인슐린 신호가 약해지고 GLUT4의 세포막 이동도 감소합니다.

결국 근육이 혈액 속 포도당을 받아들이는 능력이 떨어집니다.

3. 당뇨·고혈압·고지혈증·지방간은 왜 함께 생길까?

인슐린 저항성이 생기면 근육·지방·간에서 동시에 여러 변화가 나타납니다.

근육이 포도당을 충분히 받아들이지 못하면 혈당이 올라가면서 전당뇨와 제2형 당뇨로 이어질 수 있습니다.

고인슐린혈증과 복부비만은 교감신경과 신장의 나트륨 재흡수, 혈관 내피와 산화질소에 영향을 줘 혈압이 올라가기 쉬운 상태를 만듭니다.

지방조직에서는 유리지방산 방출이 증가하고 간에서는 중성지방과 초저밀도지단백(VLDL) 생성이 늘어나면서 중성지방 증가와 HDL 콜레스테롤 감소 같은 이상지질혈증이 나타날 수 있습니다.

또 유리지방산이 간으로 많이 유입되고 지방 합성까지 증가하면 간세포에 중성지방이 축적돼 대사이상 지방간질환(MASLD)으로 이어질 수 있습니다.

따라서 당뇨·고혈압·고지혈증·지방간은 완전히 따로 떨어진 문제가 아니라 인슐린 저항성, 복부비만, 염증반응과 산화스트레스라는 공통된 대사 이상을 공유합니다.

4. 인슐린 저항성에서 염증과 산화스트레스는 왜 중요할까?

내장지방이 증가하면 TNF-α와 IL-6 같은 염증성 사이토카인과 핵인자 카파비(NF-κB) 같은 염증 신호가 증가합니다.

고혈당과 유리지방산은 활성산소를 증가시키고 산화스트레스를 높입니다.

이러한 변화는 IRS·PI3K·Akt로 이어지는 인슐린 신호를 방해하고 GLUT4를 통한 포도당 흡수를 감소시킵니다.

반대로 인슐린 저항성이 심해지면 혈당과 유리지방산이 다시 증가하면서 염증과 산화스트레스가 더 커질 수 있습니다.

인슐린 저항성 → 고혈당·유리지방산 증가 → 염증·활성산소 증가 → 인슐린 신호 저하 → 포도당 흡수 감소라는 악순환이 만들어지는 것입니다.

5. 헤스페리딘은 인슐린 저항성에서 어떻게 작용할까?

제2형 당뇨 환자 64명이 헤스페리딘 500mg을 6주 동안 섭취한 인체시험에서는 혈당 조절 지표인 프럭토사민이 감소했습니다.[1]

활성산소에 의한 DNA 손상 지표인 8-하이드록시데옥시구아노신(8-OHdG)과 지질 과산화 지표인 말론디알데하이드(MDA)는 감소하고 총항산화능(TAC)은 증가했습니다.[1]

대사증후군 동물모델에서도 헤스페리딘 투여 후 혈중 인슐린과 인슐린 저항성 지표(HOMA-IR), 산화스트레스 지표가 감소했습니다.[2]

헤스페리딘은 혈당대사에 작용하고 인슐린 신호를 방해하는 활성산소와 지질 과산화·산화스트레스를 낮추는 방향으로 작용합니다.[1,2]

6. 퀘르세틴은 인슐린 저항성에서 어떻게 작용할까?

다낭성난소증후군 여성 84명이 퀘르세틴 1,000mg을 12주 동안 섭취한 인체시험에서는 인슐린 저항성 지표인 HOMA-IR가 감소하고 아디포넥틴과 고분자량 아디포넥틴이 증가했습니다.[3]

골격근 세포에서는 퀘르세틴이 AMP 활성화 단백질 인산화효소(AMPK)를 활성화하고 GLUT4의 세포막 이동을 증가시켜 포도당 흡수를 높였습니다.[4]

TNF-α로 인슐린 저항성을 유도한 근육세포에서도 Akt·AMPK 신호가 증가하고 NF-κB 염증 신호가 감소하면서 포도당 흡수가 증가했습니다.[5]

퀘르세틴은 AMPK·Akt·GLUT4에 작용해 근육의 포도당 이용을 높이고 인슐린 신호를 방해하는 염증반응을 낮추는 방향으로 작용합니다.[3-5]

7. 올레유로페인은 인슐린 저항성에서 어떻게 작용할까?

과체중 중년 남성 46명이 올레유로페인 51.1mg과 하이드록시티로솔 9.7mg을 함유한 올리브잎 추출물을 12주 동안 섭취한 인체시험에서는 인슐린 감수성이 15%, 췌장 베타세포 반응성이 28% 증가했습니다.[6]

이 연구는 순수 올레유로페인 단독시험이 아니라 올레유로페인과 하이드록시티로솔을 함유한 올리브잎 추출물을 사용했습니다.

순수 올레유로페인 인체시험도 있습니다.

건강한 성인 20명이 식사 직전 올레유로페인 20mg을 섭취한 연구에서는 식후 혈당과 디펩티딜펩티다아제-4(DPP-4) 활성이 감소하고 인슐린과 글루카곤유사펩타이드-1(GLP-1)이 증가했습니다.[7]

활성산소 생성과 산화스트레스 지표도 감소했습니다.[7]

올레유로페인은 인슐린 감수성과 췌장 베타세포 반응, 식후 혈당과 인크레틴 반응, 산화스트레스에 작용합니다.[6,7]

8. 헤스페리딘 퀘르세틴 올레유로페인 세 성분을 함께 보면

인슐린 저항성은 단순히 혈당 하나만의 문제가 아닙니다.

인슐린 신호 저하 → GLUT4 이동 감소 → 근육의 포도당 흡수 감소 → 고인슐린혈증·혈당 상승 → 염증·산화스트레스 증가로 이어집니다.

헤스페리딘은 혈당대사와 활성산소·지질 과산화·산화스트레스에 작용합니다.

퀘르세틴은 AMPK·Akt·GLUT4와 근육의 포도당 흡수, NF-κB 염증 신호에 작용합니다.

올레유로페인은 인슐린 감수성과 베타세포, GLP-1·DPP-4와 식후 혈당, 산화스트레스에 작용합니다.[1-7]

세 성분은 인슐린 신호와 포도당 이용부터 인슐린 감수성, 식후 혈당, 염증과 산화스트레스까지 인슐린 저항성의 여러 과정에 각각 작용합니다.

9. 인슐린 저항성은 어떻게 관리할까?

인슐린 저항성을 줄이려면 근육·간·지방조직이 인슐린에 잘 반응하도록 만드는 것이 중요합니다.

특히 골격근은 식후 포도당을 많이 처리하기 때문에 걷기와 유산소운동뿐 아니라 근육량을 유지하는 근력운동도 중요합니다.

복부비만과 내장지방을 줄이고 과도한 열량과 당류·정제 탄수화물 섭취를 조절해야 합니다.

채소·콩류·통곡물 등 식이섬유가 풍부한 식사를 늘리고 충분한 수면과 규칙적인 생활을 유지하는 것도 중요합니다.

결국 인슐린 저항성 관리는 혈당만 보는 것이 아니라 복부비만, 근육량, 중성지방, 지방간, 혈압, 염증과 산화스트레스까지 함께 관리하는 과정입니다.

정리하자면

인슐린 저항성은 근육·지방·간세포가 인슐린에 둔감해지면서 시작됩니다.

초기에는 췌장이 더 많은 인슐린을 분비해 혈당을 유지하지만 이러한 상태가 지속되면 고인슐린혈증과 혈당 상승, 중성지방 증가, 지방간과 혈압 상승 등이 함께 나타날 수 있습니다.

헤스페리딘은 혈당대사와 활성산소·지질 과산화·산화스트레스에 작용하고, 퀘르세틴은 AMPK·Akt·GLUT4를 통한 근육의 포도당 흡수와 염증 신호에 작용합니다.

올레유로페인은 인슐린 감수성과 췌장 베타세포 반응, 식후 혈당과 GLP-1·DPP-4, 산화스트레스에 작용합니다.[1-7]

세 성분을 함께 보면 인슐린 신호 → 근육의 포도당 이용 → 인슐린 감수성 → 식후 혈당 → 염증·산화스트레스로 이어지는 여러 단계에 각각 작용합니다.

FAQ

Q. 인슐린 저항성은 혈당이 높은 것과 같은 말인가요?

아닙니다. 인슐린 저항성은 근육·지방·간세포가 인슐린에 둔감해진 상태입니다. 초기에는 췌장이 더 많은 인슐린을 분비해 혈당이 정상으로 유지될 수도 있습니다.

Q. 혈당이 정상이어도 인슐린 저항성이 있을 수 있나요?

있습니다. 초기에는 인슐린 분비를 크게 늘려 혈당을 정상 범위에 유지하기 때문에 혈당 상승보다 고인슐린혈증이 먼저 나타날 수 있습니다.

Q. 인슐린 저항성이 왜 당뇨·고혈압·고지혈증·지방간과 함께 나타나나요?

인슐린 저항성은 혈당뿐 아니라 지방조직의 유리지방산 방출, 간의 중성지방 합성, 혈관 내피와 산화질소, 교감신경과 신장의 나트륨 재흡수에도 영향을 줍니다.

그래서 혈당 상승, 중성지방 증가, 지방간과 혈압 상승이 한 사람에게 함께 나타날 수 있습니다.

Q. 인슐린 저항성에서는 근육이 왜 중요한가요?

골격근은 식후 혈당을 처리하는 중요한 조직입니다. 인슐린 신호에 따라 GLUT4가 세포막으로 이동하면서 혈액 속 포도당을 근육 안으로 받아들입니다. 인슐린 저항성이 생기면 이 과정이 둔해집니다.

Q. 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 인슐린 저항성에서 어떻게 작용하나요?

헤스페리딘은 혈당대사와 활성산소·지질 과산화·산화스트레스에 작용하고, 퀘르세틴은 AMPK·Akt·GLUT4와 근육의 포도당 흡수, 염증 신호에 작용합니다.

올레유로페인은 인슐린 감수성과 췌장 베타세포 반응, 식후 혈당과 GLP-1·DPP-4, 산화스트레스에 작용합니다.[1-7]

Q. 세 성분을 함께 보는 이유는 무엇인가요?

인슐린 저항성이 한 가지 과정으로 생기는 문제가 아니기 때문입니다.

인슐린 신호와 GLUT4, 근육의 포도당 흡수, 인슐린 감수성과 베타세포 반응, 식후 혈당, 염증과 산화스트레스가 서로 연결됩니다.

헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 이 과정의 서로 다른 지점에 각각 작용하기 때문에 세 성분을 함께 보면 인슐린 저항성의 전체 흐름을 넓게 볼 수 있습니다.[1-7]

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<관련 논문>

[1] Homayouni F, Haidari F, Hedayati M, et al.

Hesperidin Supplementation Alleviates Oxidative DNA Damage and Lipid Peroxidation in Type 2 Diabetes: A Randomized Double-Blind Placebo-Controlled Clinical Trial. Phytotherapy Research. 2017;31(10):1539-1545. DOI: 10.1002/ptr.5881.

제2형 당뇨 환자 64명에게 헤스페리딘 500mg을 6주간 섭취한 무작위 이중맹검 임상시험입니다.

프럭토사민·8-OHdG·MDA가 감소하고 총항산화능이 증가해 혈당대사와 산화스트레스 관련 변화가 확인됐습니다.

[2] Reduced Insulin Resistance and Oxidative Stress in a Mouse Model of Metabolic Syndrome following Twelve Weeks of Citrus Bioflavonoid Hesperidin Supplementation: A Dose-Response Study. 2024.

대사증후군 동물모델에 헤스페리딘을 투여한 연구입니다.

혈중 인슐린과 HOMA-IR가 감소하고 산화스트레스 지표인 8-OHdG도 감소했습니다.

[3] Rezvan N, et al.

Effects of Quercetin on Adiponectin-Mediated Insulin Sensitivity in Polycystic Ovary Syndrome: A Randomized Placebo-Controlled Double-Blind Clinical Trial. Hormone and Metabolic Research. 2017;49(2):115-121. DOI: 10.1055/s-0042-118705.

다낭성난소증후군 여성 84명이 퀘르세틴 1,000mg을 12주간 섭취한 무작위 이중맹검 임상시험입니다.

HOMA-IR가 대조군보다 낮아지고 아디포넥틴과 고분자량 아디포넥틴이 증가했습니다.

[4] Dhanya R, et al.

Quercetin, a Lead Compound against Type 2 Diabetes Ameliorates Glucose Uptake via AMPK Pathway in Skeletal Muscle Cell Line.

Frontiers in Pharmacology. 2017;8:336.

골격근 세포에서 퀘르세틴이 AMP 활성화 단백질 인산화효소(AMPK)를 활성화했습니다.

GLUT4의 세포막 이동과 포도당 흡수가 증가해 근육의 포도당 이용 기전이 확인됐습니다.

[5] Quercetin but not quercitrin ameliorates tumor necrosis factor-alpha-induced insulin resistance in C2C12 skeletal muscle cells. 2013.

TNF-α로 인슐린 저항성을 유도한 근육세포에서 퀘르세틴을 사용한 연구입니다.

Akt·AMPK 신호가 증가하고 NF-κB 염증 신호가 감소하면서 포도당 흡수가 증가했습니다.

[6] de Bock M, Derraik JGB, Brennan CM, et al.

Olive (Olea europaea L.) leaf polyphenols improve insulin sensitivity in middle-aged overweight men: a randomized, placebo-controlled, crossover trial. PLoS One. 2013;8(3):e57622. DOI: 10.1371/journal.pone.0057622.

과체중 중년 남성 46명이 올레유로페인 51.1mg과 하이드록시티로솔 9.7mg이 함유된 올리브잎 추출물을 12주간 섭취했습니다.

대조군과 비교해 인슐린 감수성이 15%, 췌장 베타세포 반응성이 28% 증가했습니다.

[7] Carnevale R, et al.

Oleuropein, a component of extra virgin olive oil, lowers postprandial glycaemia in healthy subjects.

British Journal of Clinical Pharmacology. 2018.

건강한 성인 20명이 식사 전에 순수 올레유로페인 20mg을 섭취한 사람 대상 연구입니다.

식후 혈당과 DPP-4 활성이 감소하고 인슐린·GLP-1은 증가했으며 산화스트레스 지표도 감소했습니다.

※ 본 글은 인슐린 저항성의 발생 과정과 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인의 혈당대사·인슐린 신호·GLUT4·염증·산화스트레스 관련 논문을 설명하기 위한 정보성 콘텐츠입니다.