KAIST 생명과학과동창회
  • News & Events
  • News

News

(왼쪽부터) 생명과학과 전상용 교수, 생명과학과 조병관 교수, 생명과학과 아피아 박사과정, 생명과학과 신종오 박사

< (왼쪽부터) 생명과학과 전상용 교수, 생명과학과 조병관 교수, 생명과학과 아피아 박사과정, 생명과학과 신종오 박사 >

 

최근 서구화된 식습관유전 및 여러 환경 요인에 의해 장에서 발생하는 만성 염증을 일으키는 염증성 장 질환 환자가 우리나라에서 지속적으로 늘어나는 추세이지만여전히 효과적인 치료제 개발이 미흡한 상황이다. 

우리 대학 생명과학과 전상용조병관 교수 공동연구팀이 경구투여 시 염증성 장에서 과도하게 활성화된 대식세포를 표적 할 수 있는 키토산-빌리루빈 (Bilirubin) 나노입자를 개발했다고 21일 밝혔다. 

빌리루빈은 헤모글로빈이 분해될 때 나오는 물질로 염증에서 발생하는 활성산소에 대해 강력한 환원력(scavenging effect)을 가지며이로 인해 항염증성 효과가 탁월해 약물 개발로의 시도가 지속되고 있다그러나 빌리루빈 자체의 소수성 특성(hydrophobicity)에 의해 임상 단계에서의 직접적인 활용이 어렵다. 

연구팀은 빌리루빈을 체내특히 경구투여로 전달할 수 있도록 점막부착성과 수용성 성질을 동시에 지니는 저분자량 수용성 키토산(Low molecular weight water soluble chitosan, LMWC)과 결합해 키토산-빌리루빈 나노입자(LMWC-BRNPs)를 합성하는 데 성공했다.

그림 1. 점막부착성 나노입자 키토산-빌리루빈 나노입자

< 그림 1. 점막부착성 나노입자 키토산-빌리루빈 나노입자 >

 

특히 키토산-빌리루빈 나노입자는 기존 염증성 장 질환 치료제로 사용되고 있는 비스테로이드 계열 항염증(non-steroidal anti-inflammatory agent, NSAID) 약물 중 하나인 아미노살리실리산(5-Aminosalicylic acid, 5-ASA) 대비 탁월한 장 기능 정상화 효과를 보였으며경구투여 시 점막층과의 정전기적 인력(Electrostatic interaction)으로 장벽 안으로 흡수됨으로써 기존 경구용 치료제 대비 강력한 점막 부착성을 보였다또한 염증성 대식세포에 의해 흡수되어 이들의 활성을 저해시켜 염증성 장 질환의 주요 염증성 사이토카인(Pro-inflammatory cytokine)과 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS) 분비를 줄이고염증성 조력 Th17 세포 대비 면역 조절 세포 (Regulatory T cell) 비율을 조절함으로써 망가진 장내 면역 항상성을 되돌리는 효능을 보였다.

그림 2. 장내 염증성 대식세포 활성 억제 및 면역세포 정상화

< 그림 2. 장내 염증성 대식세포 활성 억제 및 면역세포 정상화 >

 

연구팀은 마지막으로 키토산-빌리루빈 나노입자가 장내 흡수 시 염증에 의해 유발되는 장내 미생물 패턴 변화를 막아 염증성 박테리아 중 하나인 튜리시박터(Turicibacter)’의 증식을 억제하며세 가지 핵심 유산균인 서터렐라(Sutterella)’, ‘오실로스피라(Oscillospira)’, ‘락토바실러스(Lactobacillus)’의 수를 유지하는 효능을 동물 실험을 통해 밝힘으로써본 나노입자가 단순히 염증만 저해하는 기존 치료제를 뛰어넘는 우수한 나노 의약(Nanomedicine)으로 개발될 수 있음을 강조했다. 

우리 대학 생명과학과 아피아 박사과정생신종오 박사(현 캘리포니아대학교 샌디에이고캠퍼스 박사후 연구원)가 공동 제저자로 참여한 이번 연구는 나노-재료공학 분야 저명 학술지인 ‘ACS 나노(Nano)’ (ISSN: 1936-0851 print, 1936-086X online, Impact factor: 18.027) 5월 25일 온라인판에 게재됐다. (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c03252논문명: Bilirubin Nanomedicine Rescues Intestinal Barrier Destruction and Restores Mucosal Immunity in Colitis)

그림 3. 염증성 박테리아 증식 억제 및 유산균 보호에 의한 정상 장내 미생물 패턴 유지

< 그림 3. 염증성 박테리아 증식 억제 및 유산균 보호에 의한 정상 장내 미생물 패턴 유지 >

 

전상용 교수는 “ 이번 연구결과로 단순히 염증만 저해하는 기존 치료법을 뛰어넘는장내 미생물 환경을 효과적으로 조절 및 무너진 면역반응을 정상화하는 우수한 나노의약으로 개발될 수 있음을 제시하였다이로써나노입자 기반의 장 질환 치료법에 대한 새로운 가능성을 보여주었다” 고 말했다. 

 

한편이번 연구는 한국연구재단의 리더연구사업(종양/염증 미세환경 표적 및 감응형 정밀 바이오-나노메디신 연구단)’ 및 대한민국 바이오 위대한 도전 사업의 지원을 받아 수행됐다.

 


List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
443 송지준교수, 조수민 연구교수, 장주원 박사과정학생 nature communications 논문 게재 file 생명과학과 2020.01.02 57962
442 허원도,김대수,한용만 교수 공동연구팀,Nature Biotechnology지에 표지논문 게재 file 생명과학과 2015.10.12 41489
441 박혜림 학생 (허원도 교수님 Lab), 제1회 다카라 우수논문상 수상! / Hyerim Park (Won Do Heo's lab) won the first Takara outstanding paper award! file 생명과학과 2015.10.07 28294
440 KAIST iGEM팀(조병관 교수 지도) 2012 World Championship 진출 file 과사무실 2012.10.12 22351
439 최광욱 교수님 실험실 목정완 박사과정 학생, '2017 페임랩 코리아’ 대상 수상 생명과학과 2017.05.15 22067
438 [KAIST NEWS] 이준식 교수 정년퇴임 과사무실 2003.09.18 21327
437 허원도 교수, Nature Methods 게재 (2014. 5) 과사무실 2014.05.08 21007
436 전상용 교수, 몸 속 물질 이용한 염증 치료제 개발 / Prof. Sang-Yong Jon developed anti-inflammatory drug using biological materials 생명과학과 2016.06.15 20739
435 최길주 교수, The Plant Cell 게재 (2013.12) 과사무실 2013.12.17 20219
434 최길주 교수, 이나영 박사 The Plant Cell 게재(2015.08) / Prof. Giltsy Choi and PhD. Nayoung Lee published a paper at The Plant Cell 과사무실 2015.08.19 20197
433 김미영 교수, 박서영 박사과정생(Prof. Walton Jones Lab), '청암과학펠로' 선정 과사무실 2010.10.11 19997
432 김미영 교수, KAIST 이원조교수로 선정! 과사무실 2010.10.25 19610
431 김은준교수 실험실, Nature Neuroscience 에 논문 게재(2015.01) / Professor Eun Joon Kim’s Lab Publishes in Nature Neuroscience 과사무실 2015.01.27 19584
430 김재훈 교수, 강현아, 권부기 학생 '청암과학펠로' 선정 과사무실 2011.11.04 19461
429 허원도 교수, Nature Communications 게재(2013.2) 과사무실 2013.02.21 19428
428 오병하 교수, 제 9회 아산의학상 수상 file 생명과학과 2016.03.14 18735
427 김진우 교수, 김형태 박사 Cell Reports에 논문 게재(2015.10) / Professor Jin Woo Kim and Hyung-Tai Kim Ph.D. published paper in Cell reports (2015.10) file 생명과학과 2015.10.29 18469
426 김정회 교수, 한국생명공학연합회 초대 회장에 선출 / Professor Jung-Hoe Kim elected to the first president of Korea association of Bioenginiering file 생명과학과 2016.08.26 18456
425 이승희 교수, 송유향, 김재현 박사과정 학생 Neuron 게재 file 생명과학과 2017.02.13 18429
424 김재현 박사과정 학생, 이승희 교수 J.Neurosci. 게재 (2016.05) / Jae-Hyun Kim and Prof. Seung-Hee Lee published article at J. Neurosci. (2016.05) 생명과학과 2016.05.18 18394
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 23 Next
/ 23