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Vanadium Salts as Insulin Substitutes: Mechanisms of Action, a Scientific and Therapeutic Tool in Diabetes Mellitus Research
Crit Rev Biochem Mol Biol 1996 Dec;31(5-6):339-59
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Vanadium and its compounds exhibit a wide variety of insulin-like effects. In this review, these effects are discussed with respect to the treatment of type I and type II diabetes in animal models, in vitro actions, antineoplastic role, treatment of IDDM and NIDDM patients, toxicity, and the possible mechanism(s) involved. Newly established CytPTK plays a major role in the bioresponses of vanadium. It has a molecular weight of approximately 53 kDa and is active in the presence of Co2+ rather than Mn2+. Among the protein-tyrosine kinase blockers, staurosporine is found to be a potent inhibitor of CytPTK but a poor inhibitor of InsRTK. Vanadium inhibits PTPase activity, and this in turn enhances the activity of protein tyrosine kinases. Our data show that inhibition of PTPase and protein tyrosine kinase activation has a major role in the therapeutic efficacy of vanadium in treating diabetes mellitus.
바나듐과 그 화합물은 다양한 인슐린 유사 효과를 나타냅니다. 이 검토에서는 동물 모델에서 I형 및 II형 당뇨병의 치료, 시험관 내 작용, 항종양 역할, IDDM 및 NIDDM 환자의 치료, 독성 및 관련된 가능한 메커니즘과 관련하여 이러한 효과에 대해 논의합니다.
새로 설립된 CytPTK(cytosolic protein tyrosine kinase )는 바나듐의 생물학적 반응에서 중요한 역할을 합니다. 약 53kDa의 분자량을 가지며 Mn2+보다는 Co2+의 존재하에서 활성입니다. 단백질-티로신 키나제 차단제 중에서 스타우로스포린은 CytPTK의 강력한 억제제이지만 InsRTK의 약한 억제제인 것으로 밝혀졌습니다.
바나듐은 PTPase 활성을 억제하고 이는 차례로 단백질 티로신 키나제의 활성을 향상시킵니다. 우리의 데이터는 PTPase와 단백질 티로신 키나아제 활성화의 억제가 당뇨병 치료에서 바나듐의 치료 효능에 중요한 역할을 한다는 것을 보여줍니다.
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당하수의 효능에 대한 광고 또는 근거자료가 아닙니다. 저작권은 (주)미온바이오에 있으며 내용의 무단게재 및 전제를 금합니다.
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당뇨병과 주요 미네랄 및 비타민
저자 : 김성철
영남대학교 임상약학대학원 겸임교수 / 약학정보원 학술자문위원
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개요
현대 식생활의 고급화 즉 고칼로리, 고 탄수화물식 및 고지방식과 저 운동성은 많은 성인병의 원인으로 지목되고 있음은 주지의 사실이다. 이와 함께 인간의 평균 수명을 위협하는 질환이 대사 증후군(metabolic dyndrome)이며 이 중에서 가장 중요한 위치를 차지하고 있는 것이 당뇨병임은 부인할 수 없다. 최근에 glucose 재흡수 기전을 차단함으로써 뇨로 glucose의 배출을 증가시켜서 (당뇨를 유발함) 혈당치를 낮출 수 있는 약물(SGLT2 저해제)의 출현으로 당뇨라는 용어 자체의 정체성이 흔들리게 되었다. 또한 당뇨를 일으키는 원인인 특수 단백의 발견과 지방의 투여로 인한 췌장 기능의 향상 등 획기적인 연구들이 진행되고 있다. 그러나 진보된 당뇨병 치료제의 눈부신 발전에도 불구하고 당뇨환자는 급격히 증가되는 아이로니컬한 현상은 지속되고 있다. 본 호에서는 전문의약품의 진보와는 별도로 당뇨병을 중심으로 한 비타민과 미네랄의 학술적 연구에 대하여 알아본다.
서론
한국개발연구원(KDI)이 “고령화를 준비하는 건강보험 정책방향 “ 보고서를 통해 2011년 고혈압 유병자는 939만명, 당뇨병 환자는 298만 명으로 추정했다. 30세 이상 인구 가운데 고혈압과 당뇨 비율은 34%로 집계했다. KDI는 고혈압, 당뇨 유병자는 앞으로 더욱 늘어나 2040년에는 30세 이상 유병률이 46.9% (1840만명) 까지 증가할 것이라 전망했다.
연령별 당뇨병 발생 비율 : 대한 당뇨 학회
이 자료의 맨 아래에 약사 POINT가 있습니다. 참고할 만한 내용이라 그대로 정리했습니다.
1. 당뇨 치료는 전문약만으로는 완치가 어려운 생활습관병이다. 그러므로 당뇨 치료에 기본이 되는 전문약의 올바른 복용 뿐만 아니라 보조제의 적극적인 복용 권고가 매우 중요하다.
2. 당뇨 치료와 관련된 특히 임상적으로 증명된 각 미네랄들의 작용 기전을 확실히 숙지하여 당뇨환자의 질병치료 및 합병증 예방에 도움을 주어야 한다.
3. 특히 소량 원소의 특징을 숙지하여야 한다.
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Magnesium Intake and Risk of Type 2 Diabetes in Men and Women
Diabetes Care 2004 Jan; 27(1): 134-140.
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이 연구에서 마그네슘 섭취와 제2형 당뇨병의 위험 사이의 연관성을 조사하였습니다.
연구설계 및 방법
RESEARCH DESIGN AND METHODS—We followed 85,060 women and 42,872 men who had no history of diabetes, cardiovascular disease, or cancer at baseline. Magnesium intake was evaluated using a validated food frequency questionnaire every 2–4 years. After 18 years of follow-up in women and 12 years in men, we documented 4,085 and 1,333 incident cases of type 2 diabetes, respectively.
여성 85.060명과 남성 42,872명을 기준으로 실험했으며 특히 여성 4085명(18년간) 과 남성 1333명(12년간) 제2형 당뇨병 환자를 관찰했다고 합니다.
결과
RESULTS— After adjusting for age, BMI, physical activity, family history of diabetes, smoking, alcohol consumption, and history of hypertension and hypercholesterolemia at baseline, the relative risk (RR) of type 2 diabetes was 0.66 (95% CI 0.60–0.73; P for trend <0.001) in women and 0.67 (0.56–0.80; P for trend <0.001) in men, comparing the highest with the lowest quintile of total magnesium intake. The RRs remained significant after additional adjustment for dietary variables, including glycemic load, polyunsaturated fat, trans fat, cereal fiber, and processed meat in the multivariate models. The inverse association persisted in subgroup analyses according to BMI, physical activity, and family history of diabetes.
마그네슘 섭취량 상위 20%가 하위 20%에 비해 제2형 당뇨병 상대 위험도가 0.66(여) ~0.67(남)로 약 2/3 정도 낮다고 합니다. 아래 표를 보시면 더 자세히 보실 수 있습니다.
Multivariate RRs of type 2 diabetes according to quintiles of magnesium intake stratified by major risk factors*
결론
CONCLUSIONS—Our findings suggest a significant inverse association between magnesium intake and diabetes risk. This study supports the dietary recommendation to increase consumption of major food sources of magnesium, such as whole grains, nuts, and green leafy vegetables.
이 연구 결과는 마그네슘 섭취와 당뇨병 위험 사이에 유의미한 반비례 관계가 있음을 시사합니다. 이 연구는 통곡물, 견과류, 녹색 잎채소와 같은 마그네슘의 주요 식품 공급원의 섭취를 늘리라는 식이 권장 사항을 지지합니다. 즉 마그네슘 섭취가 당뇨 위험을 줄인다는 뜻입니다.
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Prospective Study of Zinc Intake and Risk of Type 2 Diabetes in Women
Diabetes Care 2009 Apr; 32(4): 629-634.
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목적
The aim of this study is to investigate the intake of zinc in relation to risk of type 2 diabetes in U.S. women.
미국 여성의 제2형 당뇨병의 위험과 관련한 아연의 섭취에 대한 것이 목적입니다.
연구 설계와 방법
METHODS Dietary intakes of zinc and other nutrients were assessed and updated using a validated food frequency questionnaire from 1980 to 2002 among 82,297 women who were aged 33–60 years at baseline in 1980 and followed up to 2004 in the Nurses' Health Study.
아연과 다른 영양소의 식이 섭취를 식품 빈도 설문지를 통하여 평가를 했습니다.
결과
RESULTS During the 24 years of follow-up, 6,030 incident cases of type 2 diabetes were ascertained. After adjustment of lifestyle and dietary risk factors, the relative risks (RRs) (95% CI)
of type 2 diabetes comparing the highest with the lowest quintiles were 0.90 (0.82–0.99) (Ptrend = 0.04) for total zinc intake and 0.92 (0.84–1.00) (Ptrend = 0.009) for dietary zinc intake from food sources, respectively. We further found an inverse association for dietary zinc to heme iron ratio. After multivariate adjustment of covariates, the RRs (95% CI) across quintiles of this ratio were 1.0 (reference), 0.93 (0.86–1.01), 0.86 (0.79–0.94), 0.82 (0.75–0.90), and 0.72 (0.66–0.80), respectively (Ptrend < 0.0001).
아연과 제2당뇨 연관성에서 상대위험도(RR)는 (역상관으로) 아연섭취를 적게하는 하위 %로 갈수록 당뇨 위험이 높다는 의미입니다.
아연 섭취량 상위 20%는 1.0 / 40%는 0.93 / 60%는 0.86 / 80%는 0.82 / 100%(하위 20%)는 0.72 즉, 아연 섭취량이 적을수록 제2 당뇨 확률이 높다고 합니다.
결론
CONCLUSIONS Higher zinc intake may be associated with a slightly lower risk of type 2 diabetes in women. More studies are warranted to confirm this association and to explore potential mechanisms.
높은 아연의 섭취는 여성의 제2형 당뇨병의 위험이 약간 낮은 것과 관련성이 있다고 합니다.
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Effect of zinc supplementation on insulin secretion: interaction between zinc and SLC30A8 genotype in Old Order Amish
Diabetologia volume 58, pages295–303 (2015)
목적
Aims/hypothesis
SLC30A8 encodes a zinc transporter in the beta cell; individuals with a common missense variant (rs13266634; R325W) in SLC30A8 demonstrate a lower early insulin response to glucose and an increased risk of type 2 diabetes. We hypothesised that zinc supplementation may improve insulin secretion in a genotype-dependent manner.
아연이 유전적 차이에 따라 인슐린 분비를 개선할 수 있음을 가정합니다.
방법
Methods
We evaluated the early insulin response to glucose (using frequently sampled intravenous glucose tolerance testing) by R325W genotype before and after 14 days of supplementation with oral zinc acetate (50 mg elemental zinc) twice daily in healthy non-diabetic Amish individuals (N=55).
아연을 보충하기 전에 포도당에 대한 초기 인슐린 반응을 평가했습니다.
인슐린 분비의 변화 평가에 대한 시험(임상) 방법 설명입니다.
결과
Individuals with RW/WW genotypes (n=32) had the lowest insulin response to glucose at 5 and 10 min at baseline (vs RR homozygotes [n=23]). After zinc supplementation, the RW/WW group experienced 15% and 14% increases in the insulin response to glucose at 5 and 10 min, respectively (p≤0.04), and, compared with RR homozygotes, experienced a 26% (p=0.04) increase in insulin at 5 min. We observed reciprocal decreases in proinsulin:insulin in the RW/WW (p=0.002) vs RR group (p=0.048), suggesting a genotype-specific improvement in insulin processing.
아연 보충 후 RW/WW 그룹은 5분 및 10분에 포도당에 대한 인슐린 반응이 각각 15% 및 14% 증가했으며(p≤0.04), RR 동형 접합체에 비해 26%(p=0.04 ) 증가했습니다.
결론
Conclusions/interpretation
Zinc supplementation appears to affect the early insulin response to glucose differentially by rs13266634 genotype and could be beneficial for diabetes prevention and/or treatment for some individuals based on SLC30A8 variation.
아연 보충은 포도당에 대한 초기 인슐린 반응에 영향을 미치며 당뇨병 예방 및 치료에 도움을 줄 수 있습니다.
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