생명연구원 "장내 미생물 속 단백질이 장 건강 지킨다"

이철호·김용훈 박사팀, 단백질(Amuc 1409) 장 줄기세포 재생 촉진 규명

표준硏과 공동연구, 장 건강 및 치료제 개발 기대…국제학술지 게재

[대전=뉴시스] Amuc 1409의 인간과 마우스 유래 장 오가노이드 분화 조절효과 모식도. 생명연구원이 Amuc 1409가 인간과 마우스 유래 장 오가노이드의 장 줄기세포 증식과 장 상피세포로의 발생 및 분화를 증가시키는 것을 확인했다.(사진=생명연구원 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 장 건강을 유지시키는 장내 핵심 미생물을 규명했다.

한국생명공학연구원은 실험동물자원센터 이철호·김용훈 박사팀이 한국표준과학연구원 강덕진 박사팀과 함께 장내 미생물에서 유래한 신규 단백질의 장 항상성 유지 원리를 밝혀냈다고 8일 밝혔다.

장이 건강한 상태를 유지하기 위해서는 수명을 다한 장 상피세포는 떨어져 나가고 장 줄기세포에서 새로운 장 상피세포가 재생하는 순환이 지속돼야 한다.

노화 등으로 장 줄기세포의 재생 능력이 저하되면 장 상피세포의 불균형으로 이어져 소화 불량, 체중감소 등의 증상이 나타난다.

인체에 서식하는 미생물 중 장내 미생물은 단백질, 대사물질, 세포 외 소포체와 같은 생리활성물질 분비를 통해 인간의 대사와 면역기능 조절에 관여하는 것으로 알려져 있다.

장 미생물 중 하나인 아커만시아 뮤시니필라(Akkermansia muciniphila·이하 아커만시아)는 장 점막층에 서식하는 균주로, 장 건강 유지기능과 함께 대사질환을 포함한 당뇨, 염증성 질환 및 암 개선에 도움을 주는 것으로 보고돼 있다.

이번에 공동 연구팀은 아커만시아가 분비하는 'Amuc 1409' 단백질이 장 줄기세포의 재생능력을 조절해 장 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.

연구팀에 따르면 Amuc 1409는 인간과 마우스 장 오가노이드 모델에서 장 줄기세포 증식과 장 상피세포로의 성장을 활성화하고 방사선에 노출되거나 항암제로 인해 손상된 장의 재생을 촉진한다.

또 노화로 장 줄기세포의 재생 능력이 저하된 마우스 모델과 고령 마우스를 통해 제작된 장 오가노이드에 Amuc 1409를 투여하자 장 줄기세포의 수와 재생 능력이 회복됐다.

연구팀은 이런 Amuc 1409에 의한 장 건강 개선효과는 Amuc 1409가 세포와 세포를 이어주는 분자인 E-cadherin(epithelial-cadherin·상피 카데린 단백질)과 결합해 상호작용하며 장 줄기세포의 재생 신호전달 체계를 활성화하기 때문이라는 기전도 규명했다.

이번 연구 결과는 지난달 6일 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications(IF 16.6))' 온라인판에 게재됐다.(논문명:The secreted protein Amuc 1409 from Akkermansia muciniphila improves gut health through intestinal stem cell regulation/교신저자:생명연 이철호·김용훈 박사, 표준연 강덕진 박사/제1저자:생명연 강은정 박사과정생·김재훈 박사, 표준연 김영은 박사)

연구책임자 이철호 박사는 "출연연 간 협력 연구를 통해 장 미생물 아커만시아 뮤시니필라가 분비하는 미지의 단백질이었던 Amuc 1409의 장 항상성 유지능력과 기전을 규명했다"며 "향후 노화 또는 손상에 의한 다양한 장 질환에서 장 건강 개선을 위한 새로운 치료제 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.


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