이 포괄적인 종설은 현대 식단으로 인한 고인슐린혈증이 당뇨병과 심장병 외에도 훨씬 더 다양한 건강 문제의 원인이 될 수 있음을 보여줍니다. 저자들은 인슐린 저항성이 성장 인자와 성호르몬에 영향을 미쳐 여드름, 조기 사춘기, 특정 암, 시력 문제 및 기타 질환을 촉진하는 호르몬 연쇄반응을 어떻게 일으키는지 설명합니다. 이러한 발견은 많은 "문명병"이 고당류, 정제 탄수화물 식단 패턴에 공통된 근원을 가지고 있음을 시사합니다.

대사 증후군을 넘어서: 고인슐린혈증이 현대 건강 문제를 어떻게 유발하는가

목차

• 서론: 인슐린 관련 질환의 확장된 연결망
• 고인슐린혈증과 인슐린 저항성 이해
• 식이적 연관성: 현대 식품이 인슐린 문제를 어떻게 유발하는가
• 우리 식단의 역사적 변화
• 인슐린이 성장호르몬과 성호르몬에 미치는 영향
• 고인슐린혈증과 연관된 특정 건강 상태
• 이것이 환자에게 의미하는 바
• 연구의 한계
• 실용적 권고사항
• 출처 정보

서론: 인슐린 관련 질환의 확장된 연결망

의사와 연구자들은 거의 60년 동안 인슐린 저항성—신체 세포가 인슐린에 제대로 반응하지 않는 상태—이 많은 만성 질환에서 핵심적인 역할을 한다고 의심해 왔습니다. 인슐린 저항성과 그 대사적 결과인 보상성 고인슐린혈증(만성적으로 높은 인슐린 수치)이 제2형 당뇨병, 관상동맥질환, 고혈압, 비만, 이상지질혈증(비정상적인 혈중 지질)에 공통적으로 연관된다는 인식은 지난 수십 년 동안 더 최근의 발견입니다.

이러한 건강 문제의 집합은 흔히 대사 증후군 또는 증후군 X라고 불립니다. 또한, 섬유소용해(신체가 혈전을 분해하는 방식)의 이상과 고요산혈증(높은 요산 수치)도 이 질환 군의 일부로 보입니다. 이러한 문제의 규모는 엄청납니다: 미국에서 25세 이상 남성의 63%, 여성의 55%가 과체중이거나 비만이며, 비만으로 인한 연간 사망자 수는 약 280,184명으로 추정됩니다.

6,000만 명 이상의 미국인이 심혈관 질환(사망 원인의 40.6%로 주요 사망 원인)을 앓고 있으며, 5,000만 명이 고혈압, 1,000만 명이 제2형 당뇨병, 7,200만 명의 성인이 건강하지 않은 콜레스테롤 비율을 유지하고 있습니다. 이러한 인슐린 저항성 질환은 미국뿐만 아니라 서구 문명 전체의 주요 건강 문제를 나타냅니다.

놀랍게도, 이러한 상태들은 사냥채집 사회와 서구화가 덜 된 사회에서 전통 식단을 섭취할 때는 드물거나 거의 존재하지 않습니다. 지난 5년간 새롭게 나타난 증거들은 고인슐린혈증과 관련된 질환의 연결망이 일반적인 대사 문제를 훨씬 넘어 확장된다고 시사합니다. 여드름, 조기 사춘기, 특정 암, 키 증가, 근시, 피부 태, 흑색극세포증(어두운 피부 반점), 다낭성 난소 증후군(PCOS), 그리고 남성형 탈모와 같은 다양한 상태들이 모두 호르몬 상호작용을 통해 고인슐린혈증과 연결될 수 있습니다.

고인슐린혈증과 인슐린 저항성 이해

탄수화물을 섭취하면 소화계가 이를 포도당으로 분해하여 혈류로 들어가게 합니다. 식사 후 처음 2시간 동안 포도당은 빠르게 흡수되어 혈당 수치를 높입니다. 이 증가는 다른 소화 호르몬들과 함께 췌장을 자극하여 인슐린을 분비하게 하여 인슐린 수치가 급격히 상승합니다.

혈당과 인슐린 반응의 정도는 주로 섭취한 음식의 혈당 지수(음식이 혈당을 얼마나 빠르게 높이는지)와 혈당 부하(혈당 지수 곱하기 탄수화물 함량)에 따라 달라집니다. 단백질과 지방을 포함한 혼합 식사는 총 반응을 낮출 수 있지만, 동일한 열량의 저혈당 지수 식사에 비해 고혈당 지수 식사를 반복적으로 섭취하면 24시간 평균 혈당과 인슐린 농도가 더 높아집니다.

인슐린 저항성은 골격근이 인슐린의 포도당 흡수 신호에 저항할 때 발생합니다. 근육은 인슐린 자극 포도당 흡수의 주요 부위이지만, 지방 조직, 간, 그리고 내피 세포도 인슐린 저항성을 발전시킵니다. 분자적 기전은 복잡하지만, 우리는 이것이 네 가지 식이 관련 요소—(1) 만성적인 고혈당, (2) 높은 인슐린 수치, (3) 상승된 VLDL 콜레스테롤 입자, (4) 높은 유리 지방산—와 유전적 소인이 함께 작용하여 발생한다는 것을 알고 있습니다.

조직들이 인슐린의 혈당 강하 효과에 저항하게 되면, 처음에는 혈당이 병리적으로 반드시 상승하지는 않습니다. 췌장이 추가 인슐린을 분비하기 때문입니다. 높은 인슐린 수치를 통해 정상 혈당을 유지하는 것을 보상성 고인슐린혈증이라고 합니다—이것이 증후군 X 질환들의 근본적인 대사 장애입니다.

식이적 연관성: 현대 식품이 인슐린 문제를 어떻게 유발하는가

인슐린 저항성의 네 가지 주요 식이적 원인(만성적인 고혈당, 고인슐린, 고VLDL, 고유리 지방산) 중에서, 고혈당 부하 탄수화물의 섭취는 네 가지 모두를 촉진할 가능성이 있습니다. 식사 후 초기(1-2시간) 동안, 고혈당 지수 식사 후 혈당 수치가 현저히 높습니다. 혈장 인슐린 농도도 이 초기 식후 기간 동안 더 높습니다.

저혈당 부하 식사에 비해, 고혈당 부하 식사는 식후 후기(4-6시간) 기간 동안 지방 세포로부터의 지방 분해를 촉진하여 혈장 비에스테르화 유리 지방산(FFA) 농도를 급격히 높입니다. 이러한 식사는 또한 공복 시와 흡수 후에 간의 VLDL 입자 분비를 증가시킵니다. 더욱이, 식사 간격이 짧고 인슐린 수치가 기준치로 떨어지지 못할 때 인슐린은 VLDL 분비를 촉진하게 됩니다.

종합하면, 고혈당 부하 탄수화물을 습관적으로 섭취할 때 발생하는 24시간 동안의 호르몬 변화, 특히 필요한 열량보다 더 많이 섭취할 때, 인슐린 저항성과 보상성 고인슐린혈증의 발전을 촉진합니다.

역설적으로, 식이 프룩토스는 낮은 혈당 지수와 부하를 가지지만, 동물 연구에서 고농도(에너지의 35-65%)로 인슐린 저항성을 유도하는 데 일상적으로 사용됩니다. 인간 연구에서는 건강한 사람들에게 고프룩토스 섭취(일상 식단에 매일 1000kcal의 추가 프룩토스)도 인슐린 감수성을 손상시킨다는 것을 보여줍니다. 일반 식단에서 달성 가능한 농도(에너지의 17%)에서도 프룩토스는 건강한 대상에서 혈중 중성지방 수치를 높였습니다.

식이 프룩토스는 당류 중 유일하게 신체의 유리 지방산 처리 방식을 변화시키는 독특한 능력을 통해 인슐린 저항성에 기여할 수 있습니다. 순수 프룩토스는 최소한의 인슐린 반응을 일으키지만, 우리 식단에서 가장 흔한 형태—고프룩토스 옥수수 시럽(HFCS) 42와 HFCS 55—는 프룩토스와 포도당의 혼합물(각각 42% 프룩토스/53% 포도당과 55% 프룩토스/42% 포도당)로서 상당한 인슐린 반응을 유발합니다.

우리 식단의 역사적 변화

정제 설탕과 시리얼이 현대 식단에서 흔하지만, 이러한 고혈당 부하 탄수화물은 17세기와 18세기 유럽의 일반인들에게는 적게 먹거나 전혀 먹지 않았습니다. 이들은 산업 혁명 이후에야 대량으로 널리 이용 가능해졌습니다.

데이터는 영국에서 1인당 설탕(sucrose) 소비량이 1815년 6.8kg에서 1970년 54.5kg으로 꾸준히 증가했음을 보여줍니다. 비슷한 추세가 이 기간 동안 미국과 대부분의 유럽 국가에서 발생했습니다. 설탕(sucrose)은 동일한 비율의 포도당과 프룩토스로 소화되므로, 이 증가는 프룩토스와 포도당 소비의 극적인 증가를 의미했습니다.

프룩토스 소비의 변화는 특히 두드러집니다. 1970년대 후반 크로마토그래피 프룩토스 농축 기술의 등장으로, 고프룩토스 옥수수 시럽의 대량 생산이 경제적으로 가능해졌습니다. 데이터는 HFCS 42와 HFCS 55가 도입된 이후 미국 식품 공급에서 급격히 증가했음을 보여줍니다.

단당류로서의 비결합 프룩토스 총량은 지난 30년 동안 0.3kg(1970년)에서 14.7kg(2000년)으로 놀라운 4800% 증가했습니다. 총 식이 프룩토스(비결합 프룩토스 더하기 설탕(sucrose) 유래 프룩토스)은 23.4kg(1970년)에서 29.5kg(2000년)으로 26% 증가했습니다. 총 당 섭취량은 55.5kg(1970년)에서 69.1kg(2000년)으로 증가했습니다.

미국에서 1인당 설탕 소비량은 1909년부터 1999년까지 64% 증가한 반면, 이 기간 동안 섬유질 섭취량은 17.9% 감소했습니다. 당 섭취 증가 이상으로 탄수화물 소비에 중요한 질적 변화가 있었습니다. 고혈당 부하 정제 곡물 제품은 현재 미국에서 소비되는 모든 곡물 제품의 85.3%를 차지하며, 일반적인 미국 식단에서 에너지의 20%를 공급합니다.

일반적인 미국 식단에서, 고혈당 부하 당류는 현재 총 에너지의 16.1%를, 정제 곡물은 에너지의 20%를 공급합니다. 이는 총 에너지의 최소 36%가 인슐린 저항성의 네 가지 원인을 촉진하는 것으로 알려진 음식들에서 나온다는 것을 의미합니다. 이러한 음식들은 불과 200년 전까지는 거의 또는 전혀 소비되지 않았습니다.

식이 지방 섭취도 증가했지만(1909-1919년 대비 1990-1999년 32% 증가), 동일 열량 조건에서 지방 단독은 인간에서 인슐린 저항성을 유발하지 않습니다. 연구에 따르면 최대 83% 지방을 포함하는 다양한 동일 열량 식단이 직접적으로 인슐린 저항성을 유발하지 않았습니다. 증가된 식이 지방이 비만으로 이어질 때만 인슐린 저항성이 결과로 나타납니다.

그러나, 고혈당 지수 음식들은 종종 고지방 음식이기도 합니다(원 연구의 표 3에 나타난 바와 같이). 이러한 음식들은 종종 인슐린 유발 저혈당 후 과식의 순환을 시작하며, 이때 고혈당 지수 탄수화물이 선호되어 소비됩니다. 이러한 음식들의 에너지 밀도가 높은 지방 성분은 종종 인슐린 저항성을 촉진하는 고혈당 요소들과 동시에 소비됩니다.

인슐린이 성장호르몬과 성호르몬에 미치는 영향

만성적인 고인슐린혈증의 대사적 효과는 복잡하고 다양합니다. 연구에 따르면, 청소년 비만을 특징짓는 보상성 고인슐린혈증은 간의 인슐린 유사 성장 인자 결합 단백질-1(IGFBP-1) 생성을 만성적으로 억제하며, 이는 차례로 순환하는 IGF-1의 생물학적으로 활성인 부분인 유리 인슐린 유사 성장 인자-1(IGF-1)을 증가시킵니다.

인슐린과 IGFBP-1 수치는 하루 종일 반비례적으로 변동하며, 인슐린에 의한 IGFBP-1 억제(및 결과적인 유리 IGF-1 상승)는 인슐린 수치가 70-90 pmol/l를 초과할 때 최대가 될 수 있습니다. 추가적으로, 성장호르몬(GH) 수치는 유리 IGF-1이 GH 분비에 대한 부정적 피드백을 통해 떨어지며, 이는 IGFBP-3의 감소를 초래합니다.

이러한 연구들은 인슐린의 급성 및 만성 상승이 모두 순환하는 유리 IGF-1 수치 증가와 IGFBP-3 감소를 결과로 낳는다는 것을 보여줍니다. 유리 IGF-1은 신체의 거의 모든 조직에 대한 강력한 성장 촉진제입니다.

상승된 혈청 인슐린 수치나 고혈당 지수 탄수화물의 급성 섭취에 의해 자극받은 IGFBP-3의 감소는 또한 통제되지 않은 세포 증식에 기여할 수 있습니다. IGFBP-3는 IGF 수용체가 없는 세포에서 성장 억제 인자로 작용합니다. 이러한 역할에서, IGFBP-3는 IGF-1이 그 수용체에 결합하는 것을 방지하여 성장을 억제합니다.

정제된 설탕과 전분의 섭취는 급성 및 만성 고인슐린혈증을 촉진하기 때문에, 이러한 서구식 일반 음식들은 혈중 유리 인슐린 유사 성장 인자-1(IGF-1)을 높이고 IGF 결합 단백질-3(IGFBP-3) 농도를 낮출 가능성이 있어, 전신 다양한 조직의 성장을 자극할 수 있습니다.

인슐린 매개 IGFBP-3 감소는 핵 레티노이드 신호 전달 경로에 영향을 미쳐 더욱 비조절적 조직 성장을 촉진할 수 있습니다. 레티노이드는 세포 증식을 억제하고 프로그램된 세포 사멸(세포자멸사)을 촉진하는 천연 및 합성 비타민 A 유사체입니다. 체내 천연 레티노이드는 다양한 세포 유형에서 성장을 제한하는 기능을 가진 유전자를 활성화하는 핵 수용체에 결합하여 작용합니다.

IGFBP-3은 RXR 알파 핵 수용체의 리간드로서 그 신호 전달을 증강시킵니다. 연구에 따르면 RXR 알파 작용제와 IGFBP-3 모두 다양한 세포주에서 성장을 억제합니다. RXR 알파는 상피 조직에서 주요 RXR 수용체이므로, 고인슐린에 의해 유도된 낮은 혈장 IGFBP-3 농도는 이러한 조직에서 성장 제한 신호를 감소시킬 수 있습니다.

고인슐린 수치는 또한 혈중 테스토스테론과 에스트로겐을 운반하는 성호르몬 결합 글로불린(SHBG)의 혈청 농도를 감소시킵니다. 낮은 SHBG는 유리(생물학적으로 활성인) 테스토스테론 농도를 증가시킵니다. SHBG 수치는 인슐린과 IGF-1 수치 모두와 반비례 관계에 있습니다. 따라서, 고인슐린혈증을 촉진하는 고글라이세믹 부하 탄수화물은 동시에 혈청 안드로겐(남성 호르몬) 농도를 높일 수 있습니다.

고인슐린혈증과 연관된 특정 건강 상태

저자들은 고인슐린혈증으로 인한 호르몬 변화와 연결될 수 있는 여러 건강 상태를 확인했습니다:

• 여드름: 고인슐린 수치가 만드는 호르몬 환경(유리 IGF-1 및 안드로겐 증가, IGFBP-3 감소)은 여드름 발생을 촉진합니다
• 초경 조발(사춘기): 이 호르몬 환경의 성장 촉진 효과는 사춘기 시작을 가속화할 수 있습니다
• 특정 암: 상피세포 암(유방, 대장, 전립선)은 성장 촉진 환경의 영향을 받을 수 있습니다
• 신장 증가: 서구 인구에서 더 큰 키로의 세속적 추세는 부분적으로 이러한 호르몬 효과로 설명될 수 있습니다
• 근시: 비조절적 성장 효과는 눈 발달까지 확장될 수 있습니다
• 피부 유두종(스킨 태그): 이러한 흔한 피부 성장은 성장 촉진 환경의 결과일 수 있습니다
• 흑색극세포증: 종종 인슐린 저항성과 연관된 짙어지고 두꺼워진 피부 패치
• 다낭성 난소 증후군(PCOS): 높아진 안드로겐과 대사 장애가 이 상태에 직접적으로 기여합니다
• 남성 정수리 탈모: 남성의 패턴 탈모는 이러한 호르몬 변화의 영향을 받을 수 있습니다

이것이 환자에게 의미하는 바

이 연구는 우리가 종종 별개의 상태로 여기는 많은 일반적인 건강 문제들이 실제로는 인슐린 저항성과 보상성 고인슐린혈증이라는 공통된 근본 원인을 공유할 수 있음을 시사합니다. 고인슐린 수치가 촉발하는 호르몬 연쇄 반응—유리 IGF-1과 안드로겐 증가, IGFBP-3과 SHBG 감소—는 전신에 걸쳐 비조절적 조직 성장과 다양한 이상을 촉진하는 환경을 만듭니다.

의미가 큰 것은, 인슐린 수치를 낮추기 위한 식이 중재가 당뇨병과 심장병을 넘어 다양한 상태의 예방 또는 개선에 도움이 될 수 있음을 시사하기 때문입니다. 이러한 "문명병"에 대한 이 통합적 이해는 공통된 생활 방식 접근법을 통해 여러 건강 문제를 해결할 수 있는 틀을 제공합니다.

이러한 상태 중 어느 하나로 고생하는 환자들에게, 이 연구는 식이 변화를 통해 근본적인 인슐린 저항성을 해결함으로써 여러 건강 영역에 동시에 혜택을 제공할 수 있다는 희망을 줍니다.

연구의 한계

이 연구는 기존 증거에 기반한 이론적 틀을 제시하지만, 제안된 모든 연결이 임상 시험을 통해 확실히 입증된 것은 아니라는 점을 주목하는 것이 중요합니다. 이 글은 여러 분야의 증거를 종합하여 설득력 있는 주장을 구축하지만, 제안된 특정 메커니즘과 관계를 확인하려면 더 많은 연구가 필요합니다.

저자들은 말초 인슐린 저항성의 분자적 기초가 복잡하고 완전히 이해되지 않았음을 인정합니다. 제안된 메커니즘들은 생물학적으로 타당하고 다양한 증거 라인으로 지지되지만, 언급된 모든 조건에 걸쳐 이러한 연결을 특별히 검증한 인간 연구는 제한적입니다.

또한, 역사적 식이 데이터가 식품 소비 패턴의 변화와 건강 결과 간의 상관관계를 보여주지만, 이 증거만으로 인과관계를 확정적으로 수립할 수는 없습니다. 검토된 기간 동안 많은 다른 생활 방식 요소들도 변화했습니다.

실용적 권고사항

이 연구에 기반하여, 인슐린 관련 건강 문제를 염려하는 환자들은 다음을 고려해볼 수 있습니다:

1. 고글라이세믹 부하 탄수화물 줄이기: 정제된 설탕, 흰 빵, 흰 쌀, 가공 시리얼과 같은 고글라이세믹 지수 음식을 제한하세요
2. 온전한 식품 탄수화물 선택하기: 낮은 글라이세믹 영향을 주는 과일, 채소, 콩류, 전곡을 선택하세요
3. 과당 섭취에 주의하기: 첨가된 과당, 특히 고과당 옥수수 시럽 형태의 음식을 제한하세요
4. 마크로영양소 결합하기: 탄수화물과 함께 단백질과 건강한 지방을 섭취하면 혈당과 인슐린 반응을 조절하는 데 도움이 됩니다
5. 건강한 체중 유지하기: 비만은 인슐린 저항성을 악화시키므로 체중 관리가 중요합니다
6. 규칙적인 신체 활동: 운동은 식이 변화와 무관하게 인슐린 감수성을 개선합니다

특히 기존 건강 상태가 있거나 혈당에 영향을 미치는 약물을 복용하는 개인의 경우, 식이 변화는 전문적인 지도 하에 시행되어야 합니다.

출처 정보

원문 제목: Hyperinsulinemic diseases of civilization: more than just Syndrome X

저자: Loren Cordain, Michael R. Eades, Mary D. Eades

게재지: Comparative Biochemistry and Physiology Part A, Volume 136, Issue 1, September 2003, Pages 95-112

소속: Department of Health and Exercise Science, Colorado State University, Fort Collins, CO 80523, USA

이 환자 친화적 글은 동료 검토 연구에 기반하여, 교육받은 환자들이 접근할 수 있도록 하면서 원본 과학적 내용을 충실히 반영하기 위해 노력하였습니다. 모든 수치 데이터, 통계 및 연구 결과는 원본 출판물에서 보존되었습니다.