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프로바이오틱스 구성성분 ‘펩티도글리칸’, 장 염증 완화에 도움

프로바이오틱스 섭취한 급성대장염 생쥐서 장 염증 감소 확인 조절 B세포의 항염증성 물질(인터루킨-10) 분비 면역 조절 경로 실험적 첫 입증 서울아산병원 권미나 교수팀,

프로바이오틱스 구성성분 ‘펩티도글리칸’, 장 염증 완화에 도움

최근 장내 공생 미생물을 활용한 연구가 활발히 진행되는 가운데, 인체에 이로운 미생물인 프로바이오틱스(유익균)가 장 염증 완화에 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. 울산의대 서울아산병원 미생물학과(융합의학과) 권미나 교수·이소현 박사과정생, 한국식품연구원 김승일 박사팀이 급성 대장염 쥐에게 사람 유래 프로바이오틱스인 비피도박테리움 아돌레센티스를 주입한 결과 장 염증이 유의하게 감소했다. ▲왼쪽부터) 서울아산병원 미생물학과(융합의학과) 권미나 교수·이소현 박사과정생, 한국식품연구원 김승일 박사 연구팀은 유익균인 비피도박테리움이 장 염증을 치료하는 매커니즘을 규명했는데, 이는 유익균의 세포벽을 구성하는 펩티도글리칸이 면역세포인 조절 B세포를 활성화해 항염증 물질인 인터루킨-10의 분비를 증가시키기 때문인 것으로 밝혀졌다. 지금까지 장내 미생물 연구는 조절 T세포에 집중돼, 대다수의 유익균이 조절 T세포를 활성화해 염증을 억제한다는 결과가 많았다. 또한 유익균 비피도박테리움에 대해서도 몸에 좋다고 알려진 사실 외에 비피도박테리움의 어떤 성분이 면역세포를 움직이는지에 대해서는 분자·세포 수준에서 구체적으로 규명된 바가 적었다. 이번 연구는 조절 B세포도 장 면역 항상성을 조절하는 데 중요한 역할을 하며, 비피도박테리움 균 자체가 아니라 균의 세포벽 성분인 펩티도글리칸이 조절 B세포를 직접 자극해 항염증 물질을 분비시키는 구체적인 면역 조절 경로를 세계 처음 실험적으로 입증해낸 점에서 의의가 높다. 연구 결과는 과학기술논문인용색인(SCI)급 국제 학술지 ‘장내 미생물(Gut Microbes, 5년 평균 피인용지수 13.4)’ 최신호에 게재됐다. 연구팀은 건강한 사람의 대변에서 분리한 비피도박테리움 아돌레센티스 균주를 급성대장염 쥐에게 2주간 매일 투여했더니, 투여군은 대조군에 비해 체중 감소가 크게 억제됐으며 대장 길이도 유지됐다. 현미경 관찰 결과, 대장 조직의 염증 지수와 손상 정도도 확연히 낮은 것으로 나타났다. 투여군에서는 대장과 비장에서 항염증성 물질인 인터루킨-10 수치가 크게 높아졌다. 인터루킨-10은 숙주가 생성하는 대표적인 항염증성 면역조절 물질(사이토카인)이다. 과도하게 활성화된 면역 반응을 진정시키고 염증으로 인한 조직 손상을 줄이는 데 중요한 역할을 한다. 특히 장과 같이 외부 자극에 지속적으로 노출되는 조직에서는 인터루킨-10이 면역세포의 염증성 신호를 억제해 점막 장벽의 손상과 만성 염증 진행을 완화하는 데 핵심적인 기능을 수행한다. 흥미로운 점은 이 항염증 효과가 살아있는 균이 아니어도 유지된다는 사실이다. 연구팀은 열 처리 및 고정 처리한 균에서도 동일한 면역조절 효과를 확인했다. 즉 프로바이오틱스 균 자체가 아니라 균의 세포벽 성분인 펩티도글리칸이 조절 B세포의 인터루킨-10 분비를 선택적으로 유도하는 핵심 물질임을 밝혀냈다. 이 과정에서 펩티도글리칸이 톨유사 수용체(TLR2) 신호를 통해 조절 B세포의 인터루킨-10 생성을 유도한다는 작동 원리도 함께 규명했다. 연구책임자인 권미나 울산의대 서울아산병원 미생물학과(융합의학과) 교수는 “장 염증 질환은 재발과 만성화가 잦아 증상 조절을 위해 항염증제나 면역조절제를 사용하는 경우가 많다. 다만 이러한 치료는 장기 복용에 따른 부작용 우려가 있어 안전한 보조적 관리에 대한 요구가 꾸준히 제기돼 왔다. 이번 연구는 일상적인 프로바이오틱스 섭취나 프로바이오틱스 유래 성분이 장 염증 완화에 기여할 수 있다는 가능성을 제시했으므로, 향후 장 염증 질환의 예방과 보조치료 전략 개발로 활용되길 기대한다”고 말했다. 아울러 “이번 연구가 장 염증을 넘어 면역 반응이 과도하게 활성화되는 자가면역성 질환에서도 면역 균형을 회복하는 접근으로 확장될 수 있는 근거가 되기를 바란다”고 덧붙였다. 이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 중견연구자 및 대학중점연구소 사업으로 진행됐다.

위암 수술 중 특정 부위 예방적 봉합 합병증 위험 줄인다

수술 중 Petersen 공간 봉합하지 않은 환자군' 내장 탈장 발생 위험 5.73배 높은 것 확인 위암 수술 시 Petersen 공간을 예방적으로 봉합하는 것이 내장 탈장 예방에 효과적임 제시 고려대학교 안암병원 민재석 교수 연구팀

위암 수술 중 특정 부위 예방적 봉합 합병증 위험 줄인다

위암 수술의 표준 치료로 자리 잡은 복강경 위절제술이 개복 수술에 비해 수술 후 ‘내장 탈장(internal hernia)’ 발생 위험성이 더 높지만, 수술 중 ‘피터슨(Petersen) 공간’을 예방적으로 봉합하는 것만으로도 해당 합병증 위험성을 유의하게 줄일 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 고려대학교 안암병원 위장관외과 민재석 교수와 창원경상국립대학교병원 외과 정상호 교수 공동 연구팀은 2000년부터 2024년까지 발표된 10건의 연구를 종합 분석한 메타 분석 결과를 발표했다. 이번 연구는 위암 환자를 대상으로 복강경 수술과 개복 수술 후 발생하는 내장 탈장 위험을 비교하고, ‘Petersen 공간’ 봉합 여부에 따른 예방 효과를 평가했다. 위암 수술 후 발생할 수 있는 합병증 중 하나인 ‘내장 탈장’은 수술 과정에서 생긴 장간막 결손 부위, 특히 Petersen 공간으로 장이 이동해 끼이면서 발생하는 질환으로, 장이 꼬일 경우 장 폐색이 발생할 수 있으며, 혈류가 차단되면 장 괴사로 이어질 수 있는 ▲ 민 재석 교수 심각한 상황이 초래될 수 있다. 민재석 교수 연구팀의 메타 분석에서는 복강경과 개복 수술을 비교한 5개 연구 약 1만 3천명의 위암 수술 환자 자료를 분석하였으며, 그 결과 복강경 위절제술은 개복 수술에 비해 내장 탈장 발생 위험이 2.81배 높은 것으로 나타났다. 연구팀은 복강경 수술이 개복 수술에 비해 복강 내 유착을 덜 일으키는 장점이 있으나, 오히려 이러한 특성이 내장 탈장 발생 위험을 높이는 요인이 될 수 있다고 설명했다. 개복 수술 후에는 수술 후 장기끼리 달라붙는 유착이 발생하여 장의 움직임이 제한될 수 있는 반면, 복강경 수술 후에는 유착이 상대적으로 적게 발생하여 장이 자유롭게 움직이면서 장간막 결손 부위로 말려 들어갈 가능성이 커질 수 있다는 설명이다. 민재석 교수 연구팀은 Petersen 공간을 수술 중 예방적으로 봉합한 경우와 봉합하지 않은 환자 총 2,760명을 분석했다. 그 결과, Petersen 공간을 봉합하지 않은 환자군은 봉합한 환자군에 비해 Petersen 내장 탈장 발생 위험이 5.73배 높은 것으로 확인됐다. 이는 수술 과정에서 해부학적 결손 부위를 적절히 폐쇄하는 것이 내장 탈장 합병증 예방에 중요한 의미를 갖는다는 점을 보여준다. 민재석 교수는 “복강경 위암 수술은 통증 감소와 빠른 회복이라는 장점으로 널리 시행되고 있으나, 이에 따른 특이 합병증에 대한 체계적 관리가 필요하다”며 “이번 연구는 위암 수술 시 Petersen 공간을 예방적으로 봉합하는 것이 내장 탈장 예방에 효과적임을 종합적으로 제시한 근거 자료”라고 밝혔다. 이어 “향후 위암 수술 가이드라인 정립과 수술 표준화 과정에서 참고될 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다. 이번 연구는 ‘Incidence of Internal and Petersen’s Hernias Following Gastrectomy for Gastric Cancer: A Meta-Analysis of Surgical Approach and Preventive Closure’라는 제목으로 외과학 분야 국제학술지 ‘World Journal of Surgery’ 2026년 최신호에 게재됐다. 민재석 교수는 18년 이상 위암 수술을 시행해 온 위장관외과 전문의로, 위암 관련 분야에서 약 30회 내외의 원내외 학술상을 수상하였고 SCIE 등재 국제학술지에 60편 이상의 연구 논문을 발표해 왔다. 현재 대한위장관외과학회 대한위장관항암연구회 회장으로 활동하며 국내 위암 수술 및 위암 치료 발전을 이끌고 있다.

잡초 `까마중' 호르몬제 원료 생산하는 ‘보물 창고’로 탈바꿈

까마중 대사 경로 재설계해 스테로이드계 의약품 핵심 원료를 고효율로 생산하는 기술 개발 유전자 가위 기술 활용해 독성 성분으로의 대사 경로 차단하고, 디오스게닌 생성되도록 대사 흐름 전환 KAIST 김상규 교수 연구팀

잡초 `까마중' 호르몬제 원료 생산하는 ‘보물 창고’로 탈바꿈

검은 열매 모양이 까마귀 눈을 닮았다고 해서 ‘까마중’이라는 불리는 길가나 빈터에서 흔히 볼 수 있는 잡초가 현대 의학의 필수품인 호르몬제 원료를 생산하는 ‘보물 창고’로 탈바꿈했다. KAIST 연구진이 유전자 교정 기술을 활용해 까마중의 대사 경로를 재설계함으로써, 병원에서 널리 쓰이는 스테로이드계 의약품의 핵심 원료를 고효율로 생산하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. KAIST는 검은 열매 모양이 까마귀 눈을 닮았다고 해서 ‘까마중’이라는 불리는 길가나 빈터에서 흔히 볼 수 있는 잡초가 현대 의학의 필수품인 호르몬제 원료를 생산하는 ‘보물 창고’로 탈바꿈했다. 국내 연구진이 유전자 교정 기술을 활용해 까마중의 대사 경로를 재설계함으로써, 병원에서 널리 쓰이는 스테로이드계 의약품의 핵심 원료를 고효율로 생산하는 기술을 개발했다. ▲ (좌측부터) 김상규 교수, 임종부 박사 디오스게닌은 현대 약학에서 핵심적인 출발 물질이다. 소염제와 가려움증 치료제 등 일상에서 널리 사용되는 스테로이드 호르몬제의 합성 원료로 활용된다. 현재는 주로 ‘마(Dioscorea)’의 뿌리에서 추출하지만, 마는 수확까지 수년이 소요되고 유전자 조작이 어려워 생산량 확대에 한계가 있었다. 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 한 세대가 약 3개월로 짧고 유전자 조절이 용이한 ‘까마중(Solanum nigrum)’에 주목했다. 까마중은 원래 독성 스테로이드 성분인 ‘솔라소딘(Solasodine)’을 생성하는데, 연구진은 이 물질이 디오스게닌과 구조적으로 매우 유사하다는 점에 착안했다. 연구팀은 유전자 가위(CRISPR-Cas9) 기술을 활용해 까마중의 특정 유전자인 ‘게임4(SnGAME4)’를 교정했다. 이를 통해 독성 성분으로 이어지는 대사 경로를 차단하고, 대신 디오스게닌이 생성되도록 대사 흐름을 전환했다. 또한 잎 조직에서 반응을 조절하는 ‘게임25(SnGAME25)’ 까마중 유전자를 추가로 억제해 열매와 잎 모두에서 디오스게닌 축적량을 극대화했다. 특히 이번 연구에서는 까마중이 자체적으로 보유한 효소인 베타-글루코시다아제(SaF26G)를 활용해 성분을 추출이 용이한 형태로 전환하는 ‘자연 발효’ 공정을 접목했다. 그 결과, 까마중의 녹색 열매에서 기존 산업용 원료 식물인 마와 유사한 수준의 디오스게닌을 확보하는 데 성공했다. 여기에 더해 경상국립대 연구팀이 개발한 ‘열매 수확량 증대 기술(S 유전자* 변이)’을 적용해 식물 한 개체당 열매 생산량을 대폭 향상시켰다. 이를 통해 동일 면적에서 보다 많은 의약품 원료를 생산할 수 있는 산업적 기반도 마련했다. *S 유전자 변이: S유전자(compound inflorescence)는 식물의 꽃대 형성을 조절하는 유전자로, 발현양 조절을 통해 한 개체당 열매 생산량을 늘릴 수 있음 김상규 교수는 “이번 연구는 잡초가 지닌 고유한 대사 경로를 정교하게 재설계해 고부가가치 약용 성분을 생산할 수 있음을 보여준 사례”라며 “향후 스테로이드 의약품 원료를 보다 안정적이고 환경친화적인 방식으로 확보하는 데 기여할 것”이라고 말했다. 이번 연구에는 KAIST 임종부 박사와 경상국립대 김근화 박사, 허정 박사가 공동 제1저자로 참여했으며, 연구 성과는 식물과학 분야 국제학술지 플랜트 바이오테크놀로지 저널(Plant Biotechnology Journal) 1월 16일 자 온라인판에 게재됐다. 한편, 본 연구는 한국연구재단 합성생물학 핵심기술개발사업, 중견연구자지원사업 및 농촌진흥청 차세대농작물신육종기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다. ▲ 까마중에서 스테로이드 계열 이차대사산물의 합성경로 ▲ 까마중 대사경로 조절 후 디오스게닌 수율 ▲ 열매 강화라인에서 대사경로 재배열

‘건선’ 근본 원인 조절할 수 있는 치료 전략 제시

건선 재발 일으키는 CD8 TRM 세포의 대사 이상을 미토콘드리아 단계에서 조절할 수 있음 확인 동물모델·환자 면역세포에서 효과 확인, 재발 억제 치료 전략 제시 가톨릭대학교 의과대학 조미라 교수팀,

‘건선’ 근본 원인 조절할 수 있는 치료 전략 제시

가톨릭대학교 의과대학 병리학교실 조미라 교수(공동 교신저자) 연구팀이 재발을 반복하는 만성 피부질환 ‘건선’의 근본 원인을 조절할 수 있는 새로운 치료 가능성을 제시했다. 이번 연구는 가톨릭대학교 서울성모병원 피부과 방철환 교수(공동 교신저자)와 가톨릭대학교 의과학과 병리학교실 김태호 대학원생(제1저자)이 함께 참여했다. ▲(왼쪽부터)조미라 교수, 방철환 교수, 김태호 대학원생 건선은 피부에 붉은 발진과 각질이 생기고, 가려움과 통증이 반복되는 만성 자가면역질환이다. 면역세포가 과도하게 활성화되면서 피부에 지속적인 염증을 일으킨다. 재발과 악화가 반복되어 환자의 신체적·정신적 부담이 크며, 전신으로 확산되는 경우 사회적 고립과 우울증까지 초래할 수 있는 질환이다. 특히 ‘CD8 조직상주기억 T세포(CD8 TRM)’라는 면역세포가 중요한 역할을 한다. 이 세포는 피부 조직 안에 오래 머물며 염증을 기억하는 특성을 갖는다. 겉으로 증상이 사라져도 이 세포가 남아 있다가 다시 염증을 일으키기 때문에 건선은 쉽게 재발한다. 이 과정에서 핵심적으로 작용하는 물질이 ‘IL-17’이라는 염증 유발 단백질(사이토카인)이다. CD8 TRM 세포가 IL-17을 많이 분비하면 염증이 심해지고 병이 악화된다. 이에 연구팀은 이 면역세포가 왜 계속 과도하게 활성화되는지 의문을 가지고 연구를 진행했다. 연구진은 면역세포 안에 있는 ‘미토콘드리아’에 주목했다. 미토콘드리아는 세포가 에너지를 만드는 기관으로, 흔히 ‘세포의 발전소’라고 불린다. 건선 환자의 CD8 TRM 세포에서는 미토콘드리아 기능이 비정상적으로 변화해 있었다. 활성산소(ROS)가 과도하게 증가하고, 산소 소비 능력(OCR)은 떨어져 있었다. 이러한 변화는 세포 안에서 ‘STAT3’라는 신호 단백질이 과도하게 활성화되도록 만들고, 결국 IL-17 분비를 촉진한다. 이를 ‘미토콘드리아–STAT3–IL-17 축’이라 부른다. 쉽게 말해, 세포의 에너지 공장 이상이 염증 신호를 증폭시키는 악순환을 만든다는 뜻이다. 연구팀은 ‘나노그래핀옥사이드(Nano Graphene Oxide, NGO)’라는 탄소 기반 나노물질을 활용했다. 나노물질은 머리카락 굵기의 수만 분의 1 크기로, 세포 안으로 정밀하게 들어가 기능을 조절할 수 있다. 인비씨티(주) 기업과 공동연구를 통해 이러한 나노그래핀옥사이드를 안정되게 전달하는 방법을 고안하였다. 실험 결과, 나노그래핀옥사이드를 처리하자 건선 관련 면역세포에서 다음과 같은 변화가 나타났다. ▶ 증가해 있던 활성산소가 감소, ▶ 떨어져 있던 미토콘드리아 기능 회복, ▶ 과도하게 활성화된 STAT3(인산화 STAT3) 감소, ▶ IL-17 분비 세포 수 감소, 이는 나노그래핀옥사이드가 단순히 염증을 억제하는 것이 아니라, 면역세포의 에너지 대사를 정상화함으로써 염증의 근본 신호를 차단한다는 의미다. 연구팀은 시험관 실험을 넘어 건선 유도 마우스 모델에서 나노그래핀옥사이드의 효과를 확인했다. 건선이 유발된 동물에서는 피부와 면역기관에서 CD8 TRM 세포와 IL-17 발현이 크게 증가했지만, 나노그래핀옥사이드를 투여한 그룹에서는 염증 관련 세포가 현저히 감소했고, 피부 병변 지표(PASI 점수) 역시 뚜렷하게 개선됐다. 조미라 교수는 “이번 연구는 건선의 재발을 일으키는 CD8 TRM 세포의 대사 이상을 미토콘드리아 단계에서 조절할 수 있음을 확인한 것으로 단순히 염증을 억제하는 것이 아닌, 질병을 반복시키는 근본 신호를 차단하는 새로운 치료 전략이 될 것”이라며 밝혔다. 더 나아가 실제 건선 환자의 혈액에서 분리한 면역세포(PBMC)를 대상으로 한 실험에서도 동일한 결과가 확인됐다. 나노그래핀옥사이드 처리 후 미토콘드리아 기능이 정상 수준으로 회복되었고, IL-17을 분비하는 면역세포 비율이 유의미하게 감소했다. 이는 실험실 수준을 넘어, 실제 환자 면역세포에서도 동일한 조절 효과가 나타났다는 점에서 의미가 크다. 방철환교수는 “기존 치료제 중 일부는 JAK-STAT 신호를 억제하지만, 장기 사용 시 효과 감소나 내성 문제가 보고되고 있고, 이번 연구는 면역세포의 에너지 대사 자체를 조절함으로써 새로운 접근 가능성을 제시했다는 점에서 차별성을 가진다”라고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 나노기술 기반 면역연구 분야의 국제 저명 학술지 Journal of Nanobiotechnology(Impact Factor 12.6)에 “NGO ameliorates psoriasis by modulating mitochondrial function and suppressing pSTAT3–IL-17–expressing CD8+ TRM cells”라는 제목으로 게재됐다. ▲그림1. NGO-매개 IL-17 발현 면역세포 내 미토콘드리아 항상성 및 STAT3-IL-17 신호 조절에 관한 조사 ▲그림2. NGO에 의한 STAT3-IL-17축 매개 CD8+ 조직상주기억 T세포 억제를 통한 건선 마우스 모델의 치료 효과에 관한 조사 ▲그림3. NGO에 의한 건선 환자 유래 면역세포 내 미토콘드리아 기능 회복 및 STAT3-IL-17축 억제에 관한 조사 ▲그림4. 요약 그림



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한국제약바이오협회 대규모 약가 인하 시행 유예 촉구
한국제약바이오협회는 10일 제1차 이사회를 열어 정부가 추진 중인 국산 전문의약품(제네릭) 중심의 대규모 약가 인하 정책에 대해 강한 우려를 표명하며, 건정심 의결과 시행 유예를 촉구하는 결의문을 만장일치로 채택했다. 이사회는 이날 결의문을 통해 “국내 제약산업은 국민 건강과 생명을 지키는 보건안보의 핵심이자 국가 경쟁력을 떠받치는 전략 산업”이라며 “코로나19 팬데믹 등 국가적 보건위기 속에서도 국내 제조·공급 인프라를 기반으로 안정적인 의약품 공급을 책임져 왔다”고 강조했다. 이어 “그러나 혁신과 도전의 열기로 타올라야 할 산업 현장은 정부의 일방적이고 급격한 국산 전문의약품 중심 약가 인하 추진으로 충격에 휩싸였다”면서 “정부가 만일 국산 전문의약품을 건보 재정 절감의 대상으로만 여겨 이대로 대규모 약가 인하를 밀어붙인다면 R&D 투자 위축은 물론 설비 투자 감소, 인력 감축, 공급망 약화 등 산업 전반의 기반은 무너질 수밖에 없다”고 우려했다. 이어 “국내 제약산업의 경우 R&D 재원의 대부분을 기업이 자체 조달하고 있다”면서 “이러한 현실을 고려하지 않은 채 대규모 약가 인하가 단행되면 기업들은 꼭 필요한 연구개발 대신 생존을 위한 단

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