목적: 인지질 인산화효소 3-키나아제(PI3K)/단백질 키나아제 B(Akt)/폭스헤드 박스 O1(FoxO1) 신호 경로를 기반으로 자발성 2형 당뇨병(T2DM) 모델 db/db 생쥐에서 삼귀강당방이 인슐린 저항성(IR) 및 당지질 대사에 미치는 영향을 연구하고 기초 실험을 통해 임상 적용의 이론적 근거를 마련하고자 하였다. 방법: 본 연구는 무작위 대조 설계를 채택하였으며, 포함 기준(공복 혈당>7.0 mmol/L 및 비동일일 무작위 혈당≥11.1 mmol/L)을 충족하는 30마리의 자발성 T2DM db/db 생쥐를 대상으로 체중 및 혈당에 따라 층화 후 무작위로 모델군, 메트포르민군, 삼귀강당방군에 각각 10마리씩 배정하였고, 10마리의 db/m 생쥐를 정상군으로 두었다. 5주간의 중재 기간 동안 매주 일반 지표(일반 상태, 공복 혈당, 체중 및 식이량)를 기록하였으며, 5주차에 경구 포도당 내성 검사(OGTT)를 시행하였다. 5주 후 혈청을 채취하여 당지질 대사 지표를 측정하였고, 간 조직은 헤마톨린-에오신(HE) 염색, 주기산 슈리프(PAS), 오일 레드 O 염색을 통해 조직병리를 관찰하였으며, 웨스턴 블랏과 실시간 형광 정량 중합효소 연쇄반응(Real-time PCR)을 이용하여 PI3K/Akt/FoxO1 신호 경로 관련 단백질과 mRNA 발현을 정량 분석하였다. 결과: 일반 관찰 결과, 정상군 생쥐는 전반적으로 건강하고 반응이 민첩하며 털이 부드럽고 윤기가 있었으나, 모델군 생쥐는 전형적인 다갈증, 다식, 다뇨 증상을 보였고, 무기력하며 털이 거칠었으며 식이량, 초기 체중, 간 중량 및 간 지수가 유의하게 증가하였다(P<0.01). 5주간 약물 중재 후, 삼귀강당방군과 메트포르민군 모두 모델군 생쥐의 식이량에 유의한 영향을 미치지 않았다. 모델군과 비교 시 삼귀강당방군의 간 중량 및 간 지수 차이는 통계적으로 유의하지 않았다. 혈청 생화학 지표 측정 결과, 정상군과 비교 시 모델군의 공복 혈당, 공복 인슐린, IR 지수, 당화 혈청 단백질 및 혈중 지질 수치가 유의하게 상승하였으며, 약물 중재 후 모델군과 비교 시 삼귀강당방군은 모델 생쥐의 공복 혈당을 유의하게 감소시켰고(P<0.01), OGTT 각 시간대 혈당이 모델군보다 낮았으며 0분 혈당 및 혈당 곡선 하 영역은 통계적 차이가 있었다(P<0.05). 또한 공복 인슐린, IR 지수 및 당화 혈청 단백질 수치를 유의하게 낮추었고(P<0.05), 혈중 지질, 간 효소(아스파르트산아미노전달효소, 알라닌아미노전달효소), 요소 질소 수치가 감소하는 경향을 보였으며 크레아티닌 수치는 상승하는 경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다. 간 조직 형태학 검사에서 HE 염색은 삼귀강당방이 당뇨 생쥐의 간세포 형태 구조를 개선하고 지방변성을 지연시킬 수 있음을 나타내었으며, PAS 염색은 간 내 글리코겐 함량 증가 및 합성을 촉진함을 보여주었고, 오일 레드 O 염색은 간세포 내 지방 침착을 완화함을 시사하였다. Western blot 결과, 정상군과 비교 시 모델군에서 PI3K, Akt, 인산화(p)-Akt, p-FoxO1 단백질 발현이 감소하고 FoxO1 단백질 발현이 증가하였으며, 모델군과 비교 시 메트포르민군과 삼귀강당방군에서 PI3K, Akt, p-Akt, p-FoxO1 단백질 발현이 증가하고 FoxO1 단백질 발현이 감소하였다. Real-time PCR 결과 PI3K, Akt, FoxO1 mRNA 발현이 유의하게 하향 조절되었다(P<0.05). 결론: 삼귀강당방은 db/db 생쥐의 IR 및 당지질 대사 장애를 개선할 수 있으며, 간 지방변성을 개선하고 간 글리코겐 합성을 촉진하며 지질 침착을 감소시킬 수 있다; IR 개선 기전은 PI3K/Akt/FoxO1 신호 경로와 관련이 있을 것으로 보인다.

삼귀강당방; 2형 당뇨병 (T2DM); 당지질 대사; 인슐린 저항성 (IR); 인지질 인산화효소 3-키나아제/단백질 키나아제 B/폭스헤드 박스 O1 (PI3K/Akt/FoxO1) 신호 경로