당뇨유발 흰쥐의 측뇌실에 insulin 투여가 혈당 및 혈액 pyruvic acid 변동에 미치는 영향

Abstract

In recent years, insulin acts within the central nervous system by binding and activating to specific insulin receptors that are localized on neurons and glial cells, as in peripheral tissue. Many studies are reported that insulin appears to act as a neuromodulator within the central nervous system, has been implicated in the central regulation of food intake, body weight and automatic function and may play a role in the normal growth and development of the central nervous system. So, we studied to observe the differences of peripheral and brain insulin on the blood glucose and pyruvic acids. We injected streptozotocin intravenously to have diabetic rats. The results are as follows: 1. Blood glucose and pyruvic acid concentration were increased significantly in rats pretreated with STZ. 2. Blood glucose and pyruvic acid concentration were reduced significantly by the subcutaneous injection of insulin in rats pretreated with STZ. 3. Blood glucose and pyruvic acid concentration were not reduced by the once(0.5unit/100g) intracerebroventricular injection of insulin in rats pretreated with STZ. 4. Blood glucose and pyruvic acid concentration were not reduce6 in rats pretreated with STZ by the intracerebroventricular injection of insulin(0.05 unit/100g) 12times with 10minute time interval for 2hrs. 5. Blood glucose and pyruvic acid concentration were reduced significantly in rats pretreated with STZ by the intracerebroventricular injection of insulin(0.1 unit/100g) 12times with 10minute time interval for 2hrs.;포도당의 정상적인 대사과정은 중추신경계의 기능 및 구조 유지를 위하여, 주된 생물학적 에너지 공급 원으로 사용된다. 비 신경성조직에서 insulin은 당원(glycogen) 및 pyruvate의 대사과정을 조절한다. 그러나 insulin 및 insulin 수용체가 신경조직에서도 이와 유사한 작용을 나타내는지는 분명치 않고 오히려 중추신경계 조직에서 insulin은 신경조정인자(neuromodulator)로서의 작용을 나타낼 것이라고 하는 실험적 증거들이 늘어가고 있다. 그러나 아직 그 결과들이 많지 않으며 보고된 결과들도 이견을 보이고 있다. 따라서 이 연구에서는 실험적 당뇨를 유발하고 insulin을 중추 및 말초로 투여하여 나타나는 혈당 조절 양상을 비교하여 insulin의 중추 및 말초 작용 기전의 관련성을 추구하고자 실험을 시행하여 다음의 결과를 얻었다. 1. Streptozotocin(STZ) 투여에 의하여 혈당 및 혈중 pyruvic acid 농도가 의의있게 증가하였다. 2. STZ에 의하여 증가된 혈당 및 혈중 pyruvic acid농도는insulin 피하주사에 의하여 의의있게 감소하였다. 3. Insulin을 0.5 unit/100g 용량으로 뇌실내에 1회 투여하였을 때, STZ에 의하여 증가되었던 혈당 및 혈중 pyruvic acid의 농도에는 영향을 미치지 않았다. 4. Insulin을 0.05unit/100g의 insulin 용량 (전체 insulin: 0.6unit/100g)으로 2시간 동안 10분 간격(12회)으로 뇌실내로 반복 투여한 경우, STZ에 의하여 증가되었던 혈당 및 혈중 pyruvic acid 농도에 영향을 미치지 않았다. 5. Insulin을 0.1 unit/100g의 insulin 용량 (전체 insulin양 : 1.2 unit/100g )으로 2시간 동안 10분 간격(12회)으로 뇌실내에 반복 투여한 경우, STZ에 의하여 증가되었던 혈당 및 혈중 pyruvic acid 농도가 의의 있게 감소하였다. 이상의 결과로 보아 혈당 및 혈중 pyruvate 농도조절은 insulin의 말초작용 뿐만 아니라 insulin의 뇌실내 지속적인 투여로 중추신경계에 대한 효과도 있는 것으로 생각된다.