당뇨병 환자의 염증의 주요 원인은? LPS

당뇨병은 단지 혈당이 높은 상태를 말하는 것이 아닙니다.
당뇨병 환자의 몸에서는 조용하지만 만성적인 염증이 지속되고 있습니다.
혈관벽은 예민해지고, 면역세포는 과민하며, 인슐린은 점점 말을 듣지 않습니다.
이런 만성 염증은 합병증의 씨앗이 되어 심혈관 질환, 신장 손상, 망막변성, 신경병증으로 퍼져갑니다.

그렇다면 질문은 하나입니다.
도대체 이 염증은 어디서 시작된 걸까요?

 

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1. 지방조직, 보이지 않는 면역기관

당뇨병과 비만은 자주 함께 나타납니다. 비만은 단순히 체중이 늘어난 상태가 아닙니다.
특히 복부 내장지방은 면역세포가 가득 모여 있는 ‘숨겨진 면역기관’처럼 작동합니다.

비만 상태에서는 지방세포가 커지고, 산소 공급이 부족해지며, 괴사한 지방세포 주변에 대식세포(macrophage)가 모여듭니다.
이 대식세포들은 M1형으로 활성화되어 TNF-α, IL-6 같은 염증성 사이토카인을 분비합니다.

이 염증성 사이토카인은 혈관을 타고 간과 근육에 도달하여 인슐린 저항성을 유도하고, 전신 염증 반응을 확산시킵니다.
결국 지방조직의 국소 염증이 전신 염증의 출발점이 됩니다.

문제는 이 지방조직의 염증의 기원이 어딘지에 대해서 아직 논쟁중이라는 것입니다. 현재는 지방조직 자체가 세포가 커지면서 산소가 부족해져서 세포가 괴사하고 그 결과 DAMP가 발생하고 이것이 염증을 유발한다는 주장이 있습니다. 사실 이것이 현재 주류 의견이기는 합니다,

다른 주장은 아래에 설명하는 장내 미생물의 문제로 LPS가 우리 몸 안으로 들어와서 이것이 간에서 제거되지만 지방조직에도 축적되고 특히 내장지방에 쌓여서 염증을 유발한다는 주장이 있습니다.

아마도 이 2가지가 모두 가능할 수도 있기 때문에 어느 것 하나가 전체를 설명할 수는 없지만, 저는 LPS에 의해서 만성염증이 심화된다는 주장을 더 신뢰합니다.

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2. 장내 미생물과 내독소(LPS)

 

두 번째 원인은 장(腸)에 있습니다.

현대인의 식사는 고지방, 저섬유소, 가공식품 위주로 이루어져 있습니다.
이런 식단은 장내 미생물총의 균형을 무너뜨리고, 일부 유해균이 증식하며,
이들의 세포벽에서 떨어져 나온 LPS(Lipopolysaccharide)라는 독소가 장벽을 통과하게 됩니다.

이 내독소 LPS는 강력한 면역 자극 물질로서, 혈액 내로 들어오면 TLR4라는 면역 수용체를 자극합니다.
그 결과 간과 지방조직, 심지어 췌장까지 저등급 염증(low-grade inflammation)에 빠지게 됩니다.

Cani et al.(2007)은 이 현상을 "metabolic endotoxemia"라고 부르며, 당뇨병과 비만의 초기 유발 인자로 주목했습니다.

알코올성 지방간의 경우 염증의 원인이 LPS 때문이라는 것이 확인되었는데, 비알코올성 지방간도 비슷하게 생각합니다. 그럼 비알코올성 지방간과 비슷한, 즉 고지방식이로 유도될 수 있는 당뇨병도 사실은 LPS가 매우 큰 기여를 할 가능성은 여전히 매우 높다고 할 수 있습니다.

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3. 과잉영양 자체가 염증 신호

에너지가 너무 많아도 문제입니다.
세포 안으로 포도당과 지방산이 과잉으로 들어오면 미토콘드리아가 감당하지 못하고 활성산소(ROS)를 내뿜습니다.
이 활성산소는 염증 전사인자 NF-κB를 활성화시켜, 면역계를 자극합니다.

게다가 고혈당은 단백질을 변형시키고(AGEs, 최종당화산물) 이것 역시 면역계의 공격 대상으로 작용하여 염증을 유발합니다.

즉, 먹은 것이 많고, 쌓인 에너지가 많을수록, 세포는 과부하 상태가 되고 그 자체로 ‘내부 염증’을 일으키는 원인이 됩니다.

다만 저는 이것은 심각한 염증을 유발하기는 어렵지 않나라고 생각합니다.

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4. 인슐린 저항성도 면역 반응이다

한 가지 더 주목해야 할 점은, 인슐린 저항성 자체가 염증의 결과이자 원인이라는 점입니다.

면역계는 전쟁 중일 때 에너지를 자신에게 우선 배정하기 위해, 근육과 간의 인슐린 신호를 차단합니다.
이를 통해 포도당이 면역세포로 더 많이 가도록 에너지 분배를 조정합니다.
이 전략은 급성 감염에는 유리하지만, 만성적으로 지속되면 혈당은 계속 높아지고, 면역계도 쉬지 못하며, 염증은 만성화됩니다.

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결론: 당뇨병의 염증은 ‘외부 자극’이 아니라 ‘내부 불균형’에서 왔다

당뇨병 환자의 염증은 외부에서 들어온 바이러스나 박테리아 때문이 아닙니다.

그보다는 지방조직의 변화, 장내 미생물의 교란, 세포 내 과부하, 에너지 분배의 혼란이
복합적으로 작용하면서 ‘몸 안의 전쟁’을 유발하는 것입니다.

이 염증을 억누르는 방법은 단순히 소염제를 쓰는 것이 아니라, 대사 환경 자체를 회복하고, 면역계가 스스로 진정할 수 있게 만드는 것입니다.

당뇨병은 혈당의 병이 아니라, 대사의 병이며, 면역의 병입니다. 
그리고 그 출발점에는 만성 염증이 있습니다.

 

그리고 아마도 그 만성염증의 시작은 장내 균총의 문제가 발생해서 LPS가 우리 몸에 더 많이 들어온 것일 수 있습니다. 

 

 

 

 

확인된 주요 증거

1. Jayashree et al., 2014 – 인도 Chennai 연구 (CURES)

• 논문 제목: Increased circulatory levels of lipopolysaccharide (LPS) and zonulin signify novel biomarkers of proinflammation in patients with type 2 diabetes (Mol Cell Biochem, 2014)
• 핵심 결과: 제2형 당뇨병(T2DM) 환자는 정상군에 비해 혈중 LPS 및 LPS 활성도, 그리고 zonulin(장 누수 지표), TNF‑α, IL‑6 수준이 유의미하게 상승했다. LPS 수준 증가와 T2DM 간의 연관성을 약 13.43 (95% CI 1.998–18.9, p=0.003)**로 보고했습니다.
  
  

2. Creely et al., 2007

• 논문 제목: Lipopolysaccharide activates an innate immune system response in human adipose tissue in obesity and type 2 diabetes (Am J Physiol Endocrinol Metab, 2007)
• 핵심 결과: 제2형 당뇨병 환자의 순환 LPS 농도가 정상 대조군보다 약 76 % 높았다. 또한 대조군에서 인슐린과 LPS 수준 간 강한 양의 상관관계(r = 0.678, P<0.0001)가 발견되었고, 항당뇨제 로시글리타존 처리를 통해 LPS가 35% 감소하기도 했습니다.
  
  

3. 총체적 분석 – Gomes et al., 2017 (Systematic Review)

• 논문 제목: Metabolic endotoxemia and diabetes mellitus: A systematic review (Metabolism, 2017)
• 핵심 내용: 여러 연구들을 종합 분석한 결과, 대부분의 연구에서 당뇨병 환자군에서 혈중 LPS 또는 LBP 농도가 정상인보다 높았다. 특히 T1DM과 T2DM 환자의 공복 LPS는 각각 정상군보다 평균 235.7%, 66.4% 증가한 것으로 보고되었습니다. 또한 항당뇨제 치료가 LPS 감소에 효과적이라는 내용도 포함되어 있습니다.