GLP-1은 음식을 섭취한 후에 우리 몸에서 자연적으로 생성되는 호르몬입니다. 전체 이름은 글루카곤 유사 펩타이드-1(glucagon like peptide-1)이지만, 이를 외울 필요는 없습니다. 중요한 것은 GLP-1이 하는 역할입니다. 바로 혈당 조절을 돕고, 소화를 늦추며, 뇌에 포만감을 알리는 것입니다.
최근 뉴스에서 오젬픽(Ozempic), 위고비(Wegovy), 마운자로(Mounjaro), 트루리시티(Trulicity)와 같은 약물 이름을 보셨다면, 이 약물들은 모두 이 호르몬을 기반으로 만들어진 것입니다. 이 약물들은 GLP-1 수용체 작용제라고 불리며, 제2형 당뇨병 및 체중 관리 분야에서 전 세계적으로 가장 많이 처방되는 약물 중 일부가 되었습니다.
GLP는 무엇을 의미하나요?
GLP는 글루카곤 유사 펩타이드(glucagon-like peptide)를 의미합니다. 뒤에 붙는 '1'은 같은 유전자에서 발견된 두 개의 유사 펩타이드 중 첫 번째로 발견되었다는 뜻입니다. GLP 2도 존재하지만, 이는 혈당보다는 장 점막에 작용합니다.
이 이름은 GLP-1이 혈당을 높이는 호르몬인 글루카곤과 동일한 유전자 내에서 암호화되기 때문에 붙여졌습니다. 과학자들은 1980년대 초반 프로글루카곤 유전자를 염기서열 분석하고, 이 유전자가 단 하나의 호르몬이 아닌 실제로 세 개의 별도 호르몬을 생산한다는 사실을 깨달았을 때 이를 발견했습니다. GLP-1은 이러한 예상치 못한 발견 중 하나였습니다. 1987년까지 세 개의 독립적인 연구팀은 GLP-1(7-37)이라는 특정 조각이 췌장에서 직접 인슐린 분비를 자극할 수 있음을 확인했습니다.
따라서 간단히 말하자면, 글루카곤은 혈당을 높이고 GLP-1은 혈당을 낮추는 데 도움이 됩니다. 둘은 같은 유전자에서 나오지만 반대되는 역할을 합니다.
우리 몸에서 GLP-1은 어디에서 오나요?
대부분은 장에서 생성됩니다. 특히 소장과 대장의 점막에 있는 L 세포는 음식을 섭취한 지 몇 분 안에 GLP-1을 분비합니다. 음식 자체, 특히 탄수화물과 지방이 분비를 유발합니다.
하지만 L 세포만이 유일한 출처는 아닙니다. 췌장의 알파 세포에서도 소량의 GLP-1을 만듭니다. 그리고 뇌간의 일부인 고독핵(nucleus of solitary tract)에 있는 뉴런도 GLP-1을 생산합니다. 이러한 뇌 기반 생산은 GLP-1이 식욕과 포만감에 강력한 영향을 미치는 이유 중 하나입니다. 단순히 장 호르몬이 아니라 장-뇌 호르몬인 것입니다.
우리 몸 안에서 GLP-1은 어떻게 작용하나요?
분비된 GLP-1은 여러 가지 일을 동시에 수행합니다. 이를 여러 시스템에 걸쳐 신체가 음식에 반응하는 방식을 관리하는 코디네이터라고 생각하면 됩니다.
첫째, 췌장으로 가서 베타 세포에 인슐린을 분비하라고 지시합니다. 인슐린은 혈액 속의 당을 세포로 이동시켜 에너지를 얻는 데 사용되는 호르몬입니다. 하지만 GLP-1은 혈당이 실제로 높아졌을 때만 인슐린 분비를 유발합니다. 이를 '혈당 의존적 인슐린 분비'라고 하며, GLP-1 약물이 일부 오래된 당뇨병 약물에 비해 저혈당 위험이 낮은 이유 중 하나입니다.
둘째, 췌장의 알파 세포에 글루카곤 생성을 중단하라고 지시합니다. 글루카곤은 간에 저장된 포도당을 방출하라고 지시하여 정상적으로 혈당을 높입니다. GLP-1이 글루카곤을 억제하면 혈류로 들어가는 당의 양이 줄어듭니다.
셋째, GLP-1은 위 배출을 늦춥니다. 음식이 위에서 더 천천히 빠져나가므로 식사 후 혈당이 더 점진적으로 상승합니다. 또한 더 오래 포만감을 느끼게 됩니다.
넷째, GLP-1은 배고픔과 포만감을 조절하는 뇌의 일부인 시상하부에 작용합니다. 신경학적 수준에서 직접적으로 식욕을 감소시킵니다. 이것은 단순히 '위가 천천히 비어서 느껴지는 포만감'이 아닙니다. 뇌가 실제로 충분히 먹었다는 신호를 받는 것입니다.
그리고 덜 주목받지만 장기적인 건강에 매우 중요한 다섯 번째 효과가 있습니다. GLP-1은 췌장 베타 세포를 죽음으로부터 보호하고 심지어 성장도 촉진하는 것으로 보입니다. 제2형 당뇨병에서는 베타 세포가 점차 소모되어 인슐린 생산 능력을 잃게 됩니다. GLP-1은 이러한 감소를 늦출 수 있습니다.
자연적인 GLP-1은 왜 스스로 충분한 역할을 하지 못하나요?
우리 몸이 거의 즉시 GLP-1을 파괴하기 때문입니다. 다이펩티딜 펩티다아제-4(dipeptidyl peptidase-4) 또는 DPP-4라는 효소가 GLP-1이 분비된 후 약 2분 안에 비활성 조각으로 분해합니다. 오타가 아닙니다. 2분입니다.
건강한 사람에게는 이러한 짧은 작용이 정상적인 식사를 관리하는 데 충분합니다. 하지만 제2형 당뇨병 환자의 경우, 식사 후 장 호르몬에서 오는 인슐린 분비 증가 효과인 '인크레틴 효과'가 약해지거나 사라집니다. 몸에서 GLP-1을 덜 만들거나, GLP-1에 덜 효과적으로 반응하거나, 둘 다 해당됩니다. 2분 동안 약해진 신호는 단순히 충분하지 않습니다.
이것이 GLP-1 약물이 존재하는 이유입니다. 이 약물들은 DPP-4에 저항하도록 설계되어 호르몬 신호가 몇 초 안에 사라지는 대신 몇 시간 또는 며칠 동안 지속됩니다.
GLP-1 약물은 자연 호르몬과 어떻게 다르게 작용하나요?
GLP-1 약물은 천연 GLP-1과 동일한 수용체를 활성화하도록 설계된 합성 펩타이드입니다. 하지만 DPP-4가 쉽게 분해하지 못하도록 분자 구조가 변형되었습니다.
결과적으로 우리 몸이 이미 하려고 했던 일을 훨씬 더 오래, 훨씬 더 강력하게 수행합니다. 혈당이 높을 때 더 많은 인슐린 분비. 더 적은 글루카곤 분비. 더 느린 소화. 식욕 감소. 그리고 이 모든 것이 2분 안에 사라지는 대신 임상적으로 의미 있는 기간 동안 지속됩니다.
다양한 약물이 이를 다양한 방식으로 달성합니다. 일부는 혈액 내 단백질인 알부민에 결합하여 순환 시간을 늘립니다. 일부는 주사 부위에서의 흡수를 늦추는 지방산 사슬을 사용합니다. 구체적인 설계는 다르지만, 원리는 같습니다. GLP-1이 제 역할을 할 수 있도록 수명을 연장하는 것입니다.
혈당 및 식욕 외에도 GLP-1 약물은 연구자들이 처음에는 예상하지 못했던 이점들을 보여주었습니다. 심박출량, 관상동맥 혈류, 좌심실 기능을 개선할 수 있습니다. 혈압과 콜레스테롤 수치를 낮춥니다. 또한 심장마비와 뇌졸중과 같은 주요 심혈관 사건의 위험을 줄입니다. 이러한 효과는 GLP-1 수용체가 췌장과 장뿐만 아니라 신체 전체의 세포에 존재하기 때문에 발생합니다.
어떤 약물이 GLP-1 수용체 작용제인가요?
FDA 승인을 받은 여러 약물이 이 계열에 속합니다. 복용 방법, 복용 빈도, 승인된 적응증 등에서 차이가 있지만, 모두 GLP-1 수용체를 활성화하여 작용합니다.
오젬픽은 GLP-1인가요? 네. 오젬픽은 세마글루타이드(semaglutide)를 함유하고 있으며 제2형 당뇨병 치료에 승인되었습니다. 주 1회 주사로 투여됩니다. 동일한 활성 성분을 더 높은 용량으로 사용한 위고비(Wegovy)는 만성 체중 관리를 위해 승인되었습니다.
마운자로는 GLP-1인가요? 마운자로는 티르제파타이드(tirzepatide)를 함유하고 있으며, 기술적으로는 이중 작용제입니다. GLP-1 수용체와 GIP 수용체(포도당 의존성 인슐린 분비성 폴리펩타이드)를 모두 활성화합니다. 따라서 GLP-1 약물이지만 GLP-1 활성화 이상의 작용을 합니다. 제2형 당뇨병 치료에 FDA 승인을 받았습니다. 동일한 화합물을 더 높은 용량으로 사용한 제프바운드(Zepbound)는 체중 관리를 위해 판매됩니다.
위고비는 GLP-1인가요? 네. 위고비는 오젬픽보다 고용량의 세마글루타이드이며, BMI 30 이상이거나 체중 관련 질환이 있는 성인의 체중 감량을 위해 특별히 승인되었습니다.
티르제파타이드는 GLP-1인가요? 부분적으로 그렇습니다. 티르제파타이드는 GLP-1 수용체를 활성화하지만 GIP 수용체도 활성화합니다. 연구자들은 이를 이중 인크레틴 작용제라고 부릅니다. 2024년 검토에 따르면 GLP-1과 GIP를 모두 표적으로 하는 이중 작용제는 혈당 감소와 체중 감소 모두에서 단일 표적 GLP-1 약물보다 임상 시험에서 더 나은 성능을 보였습니다.
트루리시티는 GLP-1인가요? 네. 트루리시티는 둘라글루타이드(dulaglutide)를 함유하고 있으며, 제2형 당뇨병 치료에 승인된 주 1회 주사형 GLP-1 수용체 작용제입니다. 또한 임상 시험에서 심혈관 이점을 입증했습니다.
메트포르민은 GLP-1인가요? 아닙니다. 메트포르민은 완전히 다른 종류의 약물입니다. 간에서 포도당 생산을 줄이고 근육 조직에서 인슐린 민감성을 개선하는 방식으로 작용합니다. GLP-1 수용체를 활성화하지 않습니다. 미국 당뇨병 협회에 따르면 메트포르민은 여전히 제2형 당뇨병의 1차 치료제이며, 메트포르민만으로는 충분하지 않을 때 GLP-1 약물이 일반적으로 추가됩니다.
구형 GLP-1 약물도 있습니다. 엑세나타이드(Byetta 및 Bydureon)는 2005년에 승인된 이 계열 최초의 약물입니다. 리라글루타이드(Victoza는 당뇨병용, Saxenda는 체중 감량용)는 매일 주사하는 약물입니다. 경구용 세마글루타이드(Rybelsus)는 매일 복용할 수 있는 최초의 GLP-1 약물입니다.
GLP-1 약물은 혈당 외에 어떤 이점을 제공하나요?
이것이 최근 몇 년간 연구가 매우 흥미로워진 부분입니다. GLP-1 수용체는 매우 많은 장기 시스템에 퍼져 있기 때문에, 이 약물들은 원래의 당뇨병 적응증을 훨씬 뛰어넘는 효과를 보여주고 있습니다.
심혈관 질환의 경우, GLP-1 수용체 작용제는 심장마비와 뇌졸중을 포함한 주요 심혈관 사건의 위험을 감소시켰습니다. 이 계열의 세 가지 약물인 리라글루타이드, 주사형 세마글루타이드, 둘라글루타이드는 특정 심혈관 이점 데이터를 보유하고 있습니다. 미국 당뇨병 협회는 이제 죽상동맥경화성 심혈관 질환을 동반한 당뇨병 환자에게 GLP-1 약물을 권장합니다.
뇌의 경우, GLP-1 수용체는 기억, 학습, 신경 보호에 관여하는 부위에서 활성화됩니다. 연구자들은 GLP-1 약물이 혈액-뇌 장벽을 통과할 수 있으며 알츠하이머 및 파킨슨병과 같은 신경 퇴행성 질환의 진행을 늦추는 데 도움이 될 수 있다는 사실을 발견했습니다. 동물 연구에서는 뇌 염증 감소와 인지 기능 개선을 보여주었습니다. 인간 대상 임상 시험은 여전히 진행 중입니다.
신장의 경우, GLP-1 약물이 만성 신장 질환(당뇨병의 흔한 합병증)의 진행을 늦추는 데 도움이 될 수 있다는 증거가 늘어나고 있습니다.
간의 경우, 세마글루타이드는 비알코올성 지방간 질환 환자에서 간 지방 감소를 보여주었습니다.
관절 및 염증의 경우, 초기 연구에서는 GLP-1 수용체 활성화와 관련된 항염증 경로를 통해 골관절염 및 류마티스 관절염에 잠재적인 이점을 시사합니다.
이러한 사용 중 어느 것도 현재 FDA 승인을 받지는 않았습니다. 하지만 이것이 현재 GLP-1 약물이 많은 의학 분야에서 그렇게 많은 연구 관심을 받고 있는 이유를 설명해 줍니다.
GLP-1 약물과 GLP-1 자체의 차이점은 무엇인가요?
차이점은 지속 시간과 강도입니다. 자연적인 GLP-1은 약 2분 동안 지속되며 낮은 농도에서 작용합니다. GLP-1 약물은 몇 시간에서 며칠 동안 지속되며 약리학적 농도에서 작용합니다. 둘 다 동일한 수용체를 활성화하지만, 약물 버전은 더 오래 지속되고 더 강력하게 작용합니다.
이는 마치 브레이크를 빠르게 밟는 것과 꾸준하고 지속적으로 제동하는 것의 차이와 같습니다. 둘 다 차를 늦추지만, 하나는 더 긴 거리에 걸쳐 더 많은 제어력을 제공합니다.
구조적 골격도 약물에 따라 다릅니다. 일부 GLP-1 약물은 실제 인간 GLP-1 분자(리라글루타이드, 둘라글루타이드, 세마글루타이드)를 기반으로 합니다. 다른 약물들은 Gila 도마뱀 침에서 발견되는 펩타이드인 엑센딘-4(exendin-4)를 기반으로 하며, 이는 자연적으로 DPP-4에 저항합니다(엑세나타이드). 티르제파타이드는 두 개의 수용체를 동시에 활성화하는 자체적인 하이브리드입니다.
결론
GLP-1 약물이 본인에게 적합한지 여부를 고려하고 있다면, 의사와 상담하는 것이 가장 좋습니다. 의사는 HbA1c 수치, 체중 변화 이력, 심혈관 위험, 기타 질환을 평가하여 어떤 약물, 어떤 용량, 어떤 치료 일정이 적절한지 결정하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
이러한 약물은 강력합니다. 하지만 단독으로 해결책이 되는 것은 아닙니다. 식단 개선, 규칙적인 운동, 의료진과의 꾸준한 소통과 함께 할 때 가장 효과적입니다.
