목적은 AMPK/Akt/GSK-3β 신호 경로를 기반으로 Liu Huang Zhi Ke 처방이 2형 당뇨병 db/db 쥐의 혈당 조절 작용 및 기전을 탐구하는 것이다. 방법은 db/db 쥐를 모델 동물로 사용하고 db/m 쥐를 대조군으로 하였다. 40마리의 db/db 쥐를 무작위 수표법에 따라 모델군, 메트포르민군(0.14 g·kg⁻¹), Liu Huang Zhi Ke 처방의 저용량, 중용량, 고용량군(4.11, 8.21, 16.43 g·kg⁻¹)으로 나누어 각 군당 8마리씩 배치하였다. 메트포르민군과 각 용량의 Liu Huang Zhi Ke 처방군 db/db 쥐에게 해당 약물을 경구 투여하였고, 대조군 및 모델군에는 증류수를 경구 투여하였다. 1일 1회, 8주간 연속 투여하였다. 매주 각 군 쥐의 섭취량, 음수량, 체중 및 공복 혈당(FBG)을 측정하였다; 전자동 생화학 분석기로 각 군 쥐의 당화 혈청 단백질(GSP), 혈청 중성지방(TG), 콜레스테롤(TC), 고밀도 지단백 콜레스테롤(HDL-C) 및 저밀도 지단백 콜레스테롤(LDL-C) 함량을 측정하였다; 헤마톡실린-에오신(HE) 염색법으로 각 군 쥐의 간과 이자 조직 병리 형태 변화를 관찰하였다; 오일 레드 O 염색법으로 각 군 쥐의 간 조직 내 지질 축적 상태를 관찰하였다; 안트론 비색법으로 각 군 쥐 간 조직 내 글리코겐 함량을 측정하였다; 실시간 형광 정량 중합효소 연쇄반응(Real-time PCR)으로 각 군 쥐 간 조직 내 인슐린 수용체 기질-1(IRS-1), Akt2, 인산 에놀피루브산 카복실화효소(PEPCK), 포도당-6-인산효소(G6Pase) mRNA 발현을 측정하였다; 단백질 면역 친화법(Western blot)으로 각 군 쥐 간 조직 내 AMPKα, 인산화(p)-AMPKα, GSK-3β, p-GSK-3β, 글리코겐 합성효소(GS), p-GS 단백질 발현을 측정하였다. 결과는 대조군과 비교하여 모델군 db/db 쥐의 섭취량, 음수량, 체중, FBG 및 GSP 수치가 유의하게 상승하였다(P<0.01); 이자 조직은 뚜렷한 실질 세포 증식 및 간질 염증세포 침윤을 나타냈다; 간 조직은 뚜렷한 지방변성을 보였고 간 글리코겐 함량도 크게 증가하였다(P<0.01); 간 조직 내 G6Pase mRNA 발현은 상승하였고 IRS-1, Akt2 mRNA 발현은 유의하게 감소하였다(P<0.01); p-AMPKα/AMPKα 비율은 감소하는 경향을 보였으며, p-GSK-3β/GSK-3β 및 p-GS/GS는 유의하게 증가하였다(P<0.01); 모델군과 비교하여 각 투약군 쥐의 섭취량과 음수량은 감소하는 경향을 보였고, Liu Huang Zhi Ke 처방 저용량 및 고용량군과 메트포르민군 쥐의 섭취량은 뚜렷이 감소하였다(P<0.05, P<0.01), Liu Huang Zhi Ke 처방 저용량군과 메트포르민군 쥐의 음수량도 유의하게 감소하였다(P<0.05, P<0.01); Liu Huang Zhi Ke 처방 각 용량군 쥐의 체중 차이는 통계학적 의미가 없었으나 메트포르민군 쥐의 체중은 뚜렷이 증가하였다(P<0.05, P<0.01); 각 투약군 쥐의 공복 혈당은 모두 감소하는 경향을 보였으며 Liu Huang Zhi Ke 처방 저용량군과 메트포르민군 쥐의 공복 혈당은 뚜렷이 감소하였다(P<0.05, P<0.01); Liu Huang Zhi Ke 처방 저용량군과 메트포르민군 쥐의 GSP 함량도 유의하게 감소하였다(P<0.05, P<0.01); 각 투약군 쥐의 간 지방변성과 이자 병리 손상은 어느 정도 개선되었으며; 각 투약군 간 글리코겐 함량은 모두 증가하였고 Liu Huang Zhi Ke 처방 중용량 및 고용량군에서 간 글리코겐 함량이 뚜렷이 증가하였다(P<0.05); Real-time PCR 결과 각 투약군은 db/db 쥐 간 조직 내 G6Pase 및 PEPCK mRNA 발현을 모두 낮추었으며 Liu Huang Zhi Ke 처방 저용량군과 메트포르민군에서 PEPCK mRNA 하향 조절 효과가 뚜렷하였다(P<0.01); 동시에 각 투약군은 IRS-1, Akt2 mRNA 발현을 상향 조절하였고 Liu Huang Zhi Ke 처방 중용량군에서 상향 조절 효과가 가장 유의하였다(P<0.01); Liu Huang Zhi Ke 처방 저용량 및 중용량군 쥐 간 조직 내 p-AMPKα/AMPKα 비율이 뚜렷이 상승하였다(P<0.01); 각 투약군의 p-GSK-3β/GSK-3β 비율은 모두 뚜렷이 상승하였고(P<0.05, P<0.01) p-GS/GS 단백질 발현 비율은 모두 유의하게 감소하였다(P<0.01). 결론 Liu Huang Zhi Ke 처방은 2형 당뇨병 쥐의 공복 혈당과 당화혈청 단백질 수치를 효과적으로 낮추고 간 지방변성과 이자 조직 병리 손상을 개선하며, 그 혈당 강하 기전은 AMPK/Akt/GSK-3β 신호 경로 조절 및 간 내 글리코겐 합성 촉진과 관련될 것으로 보인다.

Liu Huang Zhi Ke 처방; 2형 당뇨병; db/db; 글리코겐 합성; AMPK/Akt/GSK-3β