제2형 당뇨병

1. 개요

제2형 당뇨병은 인슐린 저항성과 췌장의 인슐린 분비 기능 부전으로 인해 발생하는 만성 질환으로, 다뇨, 다갈, 다식, 체중 감소 등의 증상을 보이며 심혈관 질환, 신부전, 치매 등 다양한 합병증을 유발한다. 생활 습관과 유전적 요인이 발병에 영향을 미치며, 불규칙한 식습관, 비만, 신체 활동 부족 등이 주요 위험 요인으로 작용한다. 진단은 혈당 수치, 당화혈색소 수치 등을 통해 이루어지며, 적절한 영양 섭취와 규칙적인 운동을 통해 예방할 수 있다. 치료는 생활 습관 개선, 약물 치료, 비만 수술 등을 포함하며, 메트포르민이 초기 치료제로 권장된다. 전 세계적으로 유병률이 증가하는 추세이며, 2021년 기준 약 5억 3,700만 명이 앓고 있는 것으로 추산된다.

2. 징후 및 증상

제2형 당뇨병은 여러 합병증을 동반하는 만성 질환이다. 대표적인 증상으로는 다뇨증, 다갈증, 다식증, 체중 감소가 있으며, 그 외에도 흐린 시력, 가려움, 말초신경증, 잦은 질염, 피로, 미각 상실 등이 나타날 수 있다. 하지만 초기에는 증상이 없는 경우가 많아 정기 검진을 통해 진단되기도 한다. 일부 환자는 의식 저하와 저혈압을 동반한 고혈당성 고삼투성 비케톤성 혼수가 발생할 수 있다.

제2형 당뇨병은 심혈관계 질환, 신부전, 인지 장애, 치매 등의 합병증을 유발하여 수명을 단축시킬 수 있으며, 흑색극세포증, 성 기능 장애, 잦은 감염, 가벼운 청각 손실과도 관련이 있다.

2.1. 주요 증상

제2형 당뇨병의 가장 흔한 증상은 다뇨증(잦은 소변), 다갈증(심한 갈증), 다식증(심한 배고픔), 체중 감소이다. 흔히 나타나는 다른 증상으로는 흐린 시력, 가려움, 말초신경증, 잦은 질염, 피로가 있다. 기타 증상으로는 미각 상실이 있다. 그러나 대부분 처음 몇 년 동안은 증상이 없어 정기 검진에서 진단되는 경우가 많다. 제2형 당뇨병 환자 중 일부는 의식 저하와 저혈압이 동반된 고혈당 상태인 고혈당성 고삼투성 비케톤성 혼수가 발병할 수 있다.

2.2. 합병증

제2형 당뇨병은 수명이 10년 단축되는 만성 질환이다. 이는 여러 합병증 때문인데, 여기에는 관상동맥질환이나 뇌졸중 등의 심혈관계 질환 발생률이 2~4배 증가하고, 하지 절단 위험이 20배 증가하며, 입원율이 증가하는 것 등이 있다. 선진국을 비롯한 여러 국가에서 제2형 당뇨병은 비외상성 실명과 신부전의 가장 큰 원인이다. 또한 알츠하이머병과 혈관성 치매와 같은 질병 과정에서 발생하는 인지 장애와 치매의 증가와도 연관되어 있다. 다른 증상으로는 피부의 과다색소침착 질환인 흑색극세포증, 성 기능 장애, 잦은 감염이 있다. 제2형 당뇨병과 가벼운 청각 손실 사이에도 연관이 있다.

3. 원인

제2형 당뇨병은 불규칙한 식생활, 과식, 유전적 요인 등 다양한 원인으로 인해 발생한다.

3.1. 생활 습관

제2형 당뇨병은 생활 습관과 유전적인 요인으로 인해 발생한다. 식단이나 비만은 개인이 조절할 수 있지만, 나이가 많거나, 특정 성별, 유전적인 요인은 그렇지 않다. 아프리카에서는 비만이 여성에게 더 흔하게 나타난다. 태아 발달 기간 동안 엄마의 영양 상태 또한 중요한데, DNA 메틸화와 같은 기전과 함께 작용한다. 장내 세균인 프레보텔라 코프리와 박테로이즈 불가투스는 제2형 당뇨병과 관련이 있다.

BMI가 25 이상인 비만이나 과체중, 운동 부족, 부실한 식단, 정신적 스트레스, 도시화 등 생활 습관 요인은 제2형 당뇨병 발병에 있어 매우 중요하다. 과도한 체지방은 중국과 일본에서는 환자의 30%, 유럽과 아프리카에서는 60~80%, 피마 인디언과 태평양 섬 주민에게서는 100% 관련이 있다. 비만이 아닌 환자 중에서는 허리-엉덩이 비율이 높은 경우가 종종 발견된다. 흡연은 발병률을 높인다. 수면 부족 역시 발병과 관련이 있는데, 실험실 연구에서는 당뇨를 유발할 수 있는 포도당 대사, 신경계 활동, 호르몬 요인의 변화와 단기 수면 부족과의 관계를 증명했다.

식단 요인도 발병에 영향을 준다. 과도한 설탕 음료 섭취는 발병률을 높인다. 식단에 포함된 지방 유형도 중요한데, 포화 지방과 트랜스 지방산은 발병률을 높이며 복합불포화지방과 단일 불포화 지방은 발병률을 낮춘다. 흰쌀을 많이 섭취하는 것도 발병률 상승에 중요한 역할을 한다. 운동 부족은 전체 사례 중 7%의 원인으로 추정된다. 잔류성 유기 오염 물질 역시 한 원인이다. 좌식 생활 또한 위험 요소이다.

3.2. 유전적 요인

제2형 당뇨병은 생활습관과 유전 요인으로 인해 발병한다. 당뇨병의 대부분 사례는 유전과 관련되어 있지만, 제2형 당뇨병으로 될 가능성을 높이는 데 있어서는 작은 요인에 불과하다. 유전성 당뇨병의 비중은 72%에 해당한다.

36개 이상의 유전자와 80개의 단일염기 다형성(SNP)은 제2형 당뇨병 발병 요인이 된다고 밝혀졌다. 그러나 이런 유전자들은 전체 당뇨병 유전 요소 중 10%에 불과하다. TCF7L2 대립유전자는 발병률을 1.5배 높여, 가장 큰 유전변수 위험인자이다. 당뇨병에 관련된 가장 큰 유전 요소는 췌장 내 베타세포 기능이다.

또한 단일유전성 유형의 당뇨병이나 다른 특정 유형 당뇨병의 기형으로 발생하는 특이 케이스의 당뇨병이 있다. 저연령대 성숙기발병당뇨병(MODY), 도너휴 증후군(Donohue syndrome), 랩슨-멘덴홀 증후군(Rabson–Mendenhall syndrome) 등이 있다. 저연령대 성숙기발병당뇨병은 청년층 당뇨병 중 1~5%를 점한다.

3.3. 질병

제2형 당뇨병은 여러 약물이나 건강 문제로 인해 발병할 수 있다. 관련 약물로는 당질코르티코이드(glucocorticoid), 티아지드(thiazide), 베타 차단제(beta blocker), 비정형적 항정신병제제(atypical antipsychotic), 스타틴(statin) 등이 있다. 임신성 당뇨병(gestational diabetes)을 앓았던 사람은 제2형 당뇨병 발병 위험이 높아진다.

말단비대증(acromegaly), 쿠싱증후군(Cushing's syndrome), 갑상선기능항진증(hyperthyroidism), 크롬친화세포종(pheochromocytoma), 글루카곤종(glucagonoma) 등의 질병과 일부 암도 제2형 당뇨병과 관련이 있다. 당뇨병이 있는 암 환자는 사망률이 더 높다. 테스토스테론(testosterone) 결핍이나 섭식 장애(eating disorder)도 영향을 주는데, 신경성 폭식증(bulimia nervosa)은 발병률을 높이고 신경성 식욕부진증(anorexia nervosa)은 낮춘다.

4. 병리학

제2형 당뇨병은 인슐린 저항성과 췌장 베타세포의 인슐린 분비 부진이 복합적으로 작용하여 발생한다. 인슐린 저항성은 일반적인 인슐린 수치에도 불구하고 세포가 제대로 반응하지 못하는 상태를 의미하며, 주로 근육, 간, 지방조직에서 나타난다. 정상적인 상황에서 인슐린은 간에서 포도당 방출을 억제하는 역할을 하지만, 인슐린 저항성이 있는 경우 간은 포도당을 혈액으로 과도하게 방출한다. 환자마다 인슐린 저항성과 베타세포 기능 부전의 상대적인 비중은 다르다. 일부 환자는 인슐린 저항성이 높지만 인슐린 분비는 비교적 정상인 반면, 다른 환자는 인슐린 저항성은 낮지만 인슐린 분비가 현저히 부족하다.

제2형 당뇨병 및 인슐린 저항성과 관련된 다른 주요 기전으로는 지방세포 내 지질 분해 증가, 인크레틴 저항성 및 부족, 혈액 내 글루카곤 수치 증가, 신장의 염분 및 수분 보유 증가, 중추신경계통의 대사 조절 부진 등이 있다. 그러나 인슐린 저항성이 있는 모든 사람이 당뇨병으로 진행되는 것은 아니며, 췌장 베타 세포의 인슐린 분비 장애가 반드시 동반되어야 한다.

인슐린 저항성 초기 단계에서 베타 세포는 인슐린 둔감성을 보상하기 위해 크기가 커지고 인슐린 분비량을 늘린다. 하지만 제2형 당뇨병이 명확하게 나타날 때쯤이면 환자는 이미 베타 세포의 절반가량을 잃은 상태이다. 베타세포 내 지방산은 FOXO1을 활성화시켜 베타세포의 세포자살을 일으킨다.

비만과 제2형 당뇨병에서 관찰되는 노화 관련 인슐린 저항성의 원인은 아직 명확하게 밝혀지지 않았다. 간세포와 근육세포 내 지질 대사 및 ATP 생성의 영향이 인슐린 저항성에 기여할 수 있다는 연구 결과가 있다.

5. 진단

세계보건기구(WHO)와 미국당뇨협회(ADA)는 제2형 당뇨병 진단 기준으로 혈당 수치를 사용한다.

세계보건기구(WHO) 진단 기준

* 공복 혈장 포도당 ≥ 7.0 mmol/L (126 mg/dL)
* 내당능검사에서 경구 복용 후 2시간 혈장 포도당 ≥ 11.1 mmol/L (200 mg/dL)

미국당뇨협회(ADA) 진단 기준

* 당화 헤모글로빈(HbA1c) ≥ 48 mmol/mol (≥ 6.5 DCCT %)
* 정형 증상(typical symptoms)이 있는 상태에서 무작위 혈당 ≥ 11.1 mmol/L (200 mg/dL)

위의 기준 중 하나라도 만족하면 당뇨병으로 진단한다. 정형 증상이 없고 혈당 수치가 11.1 mmol/L (200 mg/dL)를 초과하지 않으면 추가 검사를 반복 시행한다.

진단 검사로는 내당능검사, 공복 혈당, HbA1c 검사 등이 있다. HbA1c 검사는 금식이 필요 없고 결과가 안정적이지만, 비용이 더 비싸다.

제2형 당뇨병은 인슐린 저항성과 상대적 인슐린 결핍으로 인한 고혈당이 특징이다. 이는 랑게르한스섬 세포 파괴로 인한 절대적 인슐린 결핍이 발생하는 제1형 당뇨병, 임신으로 인한 고혈당인 임신성 당뇨병과는 다르다. 증상이 의심되면 항체 검사로 제1형 당뇨병을, C-펩타이드 수치로 제2형 당뇨병을 진단할 수 있다. C-펩타이드 수치가 정상이거나 높으면 제2형, 낮으면 제1형이다.

6. 예방

제2형 당뇨병은 적절한 영양 섭취와 규칙적인 운동을 통해 발병을 늦추거나 예방할 수 있다. 집중적인 생활 습관 개선은 당뇨병 발병 위험을 절반 이상 줄일 수 있으며, 운동 효과는 초기 체중이나 이후 체중 감량 여부와 관계없이 나타난다. 높은 수준의 신체 활동은 당뇨병 위험을 약 28% 감소시킨다.

식이 요법만으로는 효과가 제한적이지만, 녹색 잎채소를 많이 섭취하고 설탕이 든 음료 섭취를 줄이는 것이 도움이 될 수 있다는 증거가 있다. 설탕이 첨가된 과일 주스는 당뇨병 위험을 높일 수 있지만, 100% 과일 주스와의 연관성은 명확하지 않다. 2019년 연구에서는 식이섬유가 당뇨병 예방에 효과가 있다는 증거가 발견되었다.

2017년 연구에 따르면, 장기적으로 생활 습관을 바꾸면 당뇨병 위험이 28% 감소하지만, 약물은 복용을 중단하면 효과가 사라진다. 낮은 비타민 D 수치는 당뇨병 위험 증가와 관련이 있지만, 비타민 D3 보충제를 복용해도 위험이 개선되지 않는다.

당뇨병 전단계 환자의 경우, 식이요법과 신체 활동을 병행하면 제2형 당뇨병 위험을 늦추거나 줄일 수 있다. 2019년 코크란 검토에 따르면, 메트포르민은 식이요법과 운동 또는 위약에 비해 당뇨병 발병 위험을 늦추거나 줄일 수 있지만, 집중적인 식이요법과 운동에 비해서는 효과가 검증되지 않았고, 사망률, 당뇨병 합병증, 건강 관련 삶의 질에 대한 자료는 충분하지 않았다. 아카보스와 같은 알파-글루코시다제 억제제는 위약과 비교했을 때 당뇨병 위험을 늦추거나 줄일 수 있지만, 심혈관 사망률이나 심혈관 질환을 개선한다는 확실한 증거는 없다. 피오글리타존은 위약 또는 무개입과 비교했을 때 당뇨병 발병 위험을 늦추거나 줄일 수 있지만, 메트포르민과 비교했을 때 차이가 없었고, 사망률, 합병증, 삶의 질에 대한 자료는 부족하다. SGLT2 억제제가 당뇨병 발병 위험을 늦추거나 줄이는지에 대한 충분한 자료는 없다.

7. 치료

제2형 당뇨병 치료는 생활 습관 개선, 다른 심혈관 질환 위험 요인 감소, 혈당 수치를 정상 범위로 유지하는 데 중점을 둔다. 처음 제2형 당뇨병 진단을 받은 사람에게는 혈당 자가 측정 교육을 할 수 있지만, 다회분 인슐린을 사용하지 않는 사람에게는 그 이점이 크지 않다.

고혈압, 고콜레스테롤혈증, 미세알부민뇨와 같은 다른 심혈관 질환 위험 요인을 관리하면 수명이 연장된다. 수축기 혈압을 140mmHg 미만으로 낮추면 사망 위험이 감소하고 더 나은 결과를 얻을 수 있다. 집중적인 혈당 강하(HbA_1c < 6%)는 표준 혈당 강하(HbA_1c 7~7.9%)와 비교했을 때 사망률에 큰 차이를 보이지 않았다.

일반적인 치료 목표는 HbA_1c 7~8% 또는 공복 혈당 7.2mmol/L(130mg/dL) 미만이지만, 저혈당 위험과 기대 수명을 고려하여 전문적인 임상 상담 후 목표를 변경할 수 있다. 특히 2형 당뇨병이 있는 노인에게는 저혈당이 부정적인 결과와 관련이 있다. 모든 제2형 당뇨병 환자는 정기적으로 안과 검진을 받는 것이 좋다.

제2형 당뇨병은 정상 체중 유지, 규칙적인 운동, 적절한 식습관을 통해 부분적으로 예방할 수 있으며, 치료에는 운동과 식이요법이 포함된다. 혈당 수치가 충분히 낮아지지 않으면 메트포르민과 같은 약물을 사용하고, 결국에는 대부분 인슐린 주사가 필요하다. 비만인 경우 비만 수술을 통해 당뇨병이 개선되는 경우가 많다.

7.1. 생활 습관 개선

적절한 식단과 규칙적인 운동은 당뇨병 관리의 기본이며, 한 연구 결과에 따르면 더 많은 운동량이 결과를 개선하는 것으로 나타났다. 규칙적인 운동은 혈당 조절을 개선하고, 체지방량을 줄이며, 혈중 지질 수치를 낮출 수 있다.

체중 감량을 위한 칼로리 제한이 일반적으로 권장된다. 2형 당뇨병을 앓는 비만 환자의 약 80%는 15kg 이상의 체중 감량을 유지하면 약물 치료 없이 완전 관해를 달성하지만, 대부분의 환자는 상당한 체중 감량을 달성하거나 유지할 수 없다. 약간의 체중 감량만으로도 혈당 조절이 크게 개선되고 약물 필요성이 줄어들 수 있다.

DASH 식이 요법, 지중해식 식단, 저지방 식단, 탄수화물 섭취량을 조절하는 식단(예: 저탄수화물 식단) 등 여러 가지 식이 요법이 효과적일 수 있다. 과일, 채소, 포화 지방이 감소된 식품, 저지방 유제품의 섭취를 강조하고, 개인에게 맞는 영양소 섭취량을 조절하여 하루 종일 칼로리와 탄수화물을 분배하는 것이 권장된다. 2021년 검토 결과에 따르면 견과류(호두, 아몬드, 헤이즐넛) 섭취는 당뇨병 환자의 공복 혈당을 낮추는 것으로 나타났다. 미생물 이용 가능한 탄수화물 섭취량이 증가하면 2형 당뇨병의 영향을 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 당뇨병 환자에게는 점성 섬유 보충제가 유용할 수 있다.

문화적으로 적절한 교육은 2형 당뇨병 환자가 최대 24개월 동안 혈당 수치를 조절하는 데 도움이 될 수 있다. 이미 2형 당뇨병이 있는 사람들의 사망률에 생활 습관 개입이 영향을 미치는지 여부를 판단할 만한 충분한 증거는 없다.

심리적 스트레스는 2형 당뇨병의 위험 요소로 인식되지만, 스트레스 관리 중재가 질병 진행에 미치는 영향은 확립되지 않았다.

7.2. 약물 치료

여러 종류의 당뇨병 치료제가 있다. 메트포르민은 사망률을 낮추는 효과가 있다는 일부 증거가 있어 일반적으로 1차 치료제로 권장되지만, 이 결론은 논란의 여지가 있다. 메트포르민은 심각한 신장 또는 간 문제가 있는 사람에게는 사용해서는 안 된다. 미국 당뇨병 협회와 유럽 당뇨병 연구 협회는 죽상동맥경화성 심혈관 질환, 심부전 또는 만성 신장 질환이 있거나 위험이 높은 환자에게는 GLP-1 수용체 작용제 또는 SGLT2 억제제를 1차 치료제로 사용할 것을 권장한다. 메트포르민에 비해 이러한 약물의 가격이 높다는 점이 사용을 제한하는 요인이었다.

다른 종류의 약물로는 설폰요소제, 티아졸리딘디온제, 디펩티딜 펩티다아제-4 억제제, SGLT2 억제제 및 GLP-1 수용체 작용제가 있다. 2018년 검토에 따르면 DPP-4 억제제가 아닌 SGLT2 억제제와 GLP-1 작용제는 위약 또는 무치료보다 사망률이 낮은 것으로 나타났다. 티아졸리딘디온계 약물인 로시글리타존은 혈당 수치를 개선하지만 장기적인 결과를 개선하는 것으로 밝혀지지 않았다. 또한 심장병과 사망률 증가와 관련이 있다.

인슐린 주사는 경구 약물에 추가하거나 단독으로 사용할 수 있다. 대부분의 사람들은 처음에는 인슐린이 필요하지 않다. 인슐린을 사용하는 경우, 일반적으로 장시간 작용하는 제제를 밤에 추가하고 경구 약물을 계속 복용한다. 그런 다음 효과(혈당 수치가 잘 조절됨)에 맞춰 용량을 늘린다. 야간 인슐린이 충분하지 않으면 1일 2회 인슐린으로 더 나은 조절을 달성할 수 있다. 장시간 작용 인슐린인 글라르긴과 데테미르는 안전성과 효과가 동일하며, NPH 인슐린보다 훨씬 낫지는 않지만 가격이 훨씬 비싸기 때문에 2010년 기준으로 비용 효율적이지 않다. 임신한 경우에는 일반적으로 인슐린이 치료법으로 선택된다.

7.3. 수술

비만인 사람에게 시행하는 체중 감량 수술은 제2형 당뇨병 치료에 효과적인 방법이다. 많은 환자들이 수술 후 거의 또는 전혀 약물 치료 없이 정상적인 혈당 수치를 유지할 수 있으며, 장기적인 사망률도 감소한다. 그러나 수술에는 1% 미만의 단기 사망 위험이 있다. 수술이 적절한 체질량 지수 기준은 아직 명확하지 않다. 체중과 혈당을 모두 조절할 수 없는 사람에게는 이 방법을 고려하는 것이 좋다.

8. 역학

국제당뇨병연맹(International Diabetes Federation)은 2021년 전 세계적으로 약 5억 3,700만 명이 당뇨병을 앓고 있는 것으로 추산하며, 이 중 90~95%가 제2형 당뇨병이다. 당뇨병은 선진국과 개발도상국 모두에서 흔하다.

남아시아인, 태평양 섬 주민, 라틴계, 아메리카 원주민과 같은 일부 민족 집단은 제2형 당뇨병 발병 위험이 특히 높다. 일부 아시아 국가에서는 정상 체중인 사람의 제2형 당뇨병이 전체 환자의 60~80%를 차지한다. 비만이 아닌 사람들에게서 당뇨병이 발생하는 기전은 아직 명확하게 밝혀지지 않았다.

1985년 당뇨병 환자 수는 3,000만 명으로 추산되었으며, 1995년에는 1억 3,500만 명, 2005년에는 2억 1,700만 명으로 증가했다. 이러한 증가는 전 세계 인구 고령화, 운동 부족, 그리고 비만율 증가 때문으로 여겨진다. 전통적으로 성인 질환으로 간주되었던 제2형 당뇨병은 소아 비만율 증가와 함께 소아에게서도 점점 더 많이 진단되고 있다. 2000년 기준으로 당뇨병 환자 수가 가장 많은 5개국은 인도(3,170만 명), 중국(2,080만 명), 미국(1,770만 명), 인도네시아(840만 명), 일본(680만 명)이다. 세계보건기구(World Health Organization)는 이를 세계적인 유행병으로 인식하고 있다.

9. 역사

당뇨병은 최초로 기록된 질병 중 하나이다. 기원전 1500년경 이집트 파피루스에는 "소변 배출이 과다하다"는 기록이 있다. 최초로 기록된 당뇨병 사례는 1형 당뇨병으로 여겨진다. 같은 시기 인도 의사들은 이 질병을 확인하고 मधुमेह^{산스크리트어} 또는 "꿀오줌"으로 분류했는데, 소변이 개미를 끌어들인다는 점을 언급했다. "diabetes" 또는 "통과하다"라는 용어는 기원전 230년 그리스 의사 아폴로니우스 멤피테스가 처음 사용했다. 로마 제국 시대에는 당뇨병이 드물었으며, 갈레누스는 자신의 경력 동안 두 건의 사례만 보았다고 언급했다.

1형 당뇨병과 2형 당뇨병은 인도 의사 수슈루타와 차라카가 400~500년경에 처음으로 별개의 질병으로 구분했는데, 1형 당뇨병은 청소년과 관련이 있고 2형 당뇨병은 비만과 관련이 있다고 했다. 효과적인 치료법은 20세기 초 캐나다의 프레더릭 밴팅과 찰스 베스트가 1921년과 1922년에 인슐린을 발견할 때까지 개발되지 않았다. 이후 1940년대에는 작용 시간이 더 긴 NPH 인슐린이 개발되었다.

1916년 엘리엇 조슬린은 당뇨병 환자의 경우 단식 기간이 도움이 된다고 제안했다. 그 이후 연구에서 이를 뒷받침했으며, 체중 감량은 2형 당뇨병의 일차 치료법이다.

10. 연구 동향

2020년, 당뇨병 중증도 점수(DISSCO)가 개발되었는데, 이는 HbA1c보다 환자의 상태 악화 여부를 더 잘 파악할 수 있는 도구이다. 이 도구는 익명화된 전자 환자 기록에서 데이터를 분석하는 컴퓨터 알고리즘을 사용하여 34개의 지표를 기반으로 점수를 산출한다.

2024년 4월, 과학자들은 2021년에 치료받은 59세 남성에게서 줄기세포를 이용하여 제2형 당뇨병을 역전시킨 최초의 사례를 보고했다. 이후 그는 인슐린 없이 생활하고 있다. 이 치료법을 가능한 치료법으로 간주하기 전에 더 많은 환자에 대한 복제 및 더 긴 기간에 걸친 증거가 필요할 것이다.