주간 메디컬 탑픽 | 노화세포 제거하는 약물 미백 효과 세계 첫 규명
주간 메디컬 탑픽 | 노화세포 제거하는 약물 미백 효과 세계 첫 규명
  • 임도이
  • admin@hkn24.com
  • 승인 2022.02.13 11:45
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[헬스코리아뉴스 / 임도이] 지난 2주 동안(02월 01일~02월 12일)에도 인간의 건강에 영향을 미치는 유의미한 연구결과가 다수 소개됐습니다. 암세포만 공격하는 차세대 대장암 신약의 효능이 확인됐고 비타민D가 자가면역 질환 예방에 효과적이라는 사실이 밝혀졌습니다. 비만이 위암 발병 위험을 최대 20%까지 높인다는 연구결과도 나왔습니다. 최근 화제가 된 주요 메디컬 뉴스를 정리했습니다. [편집자 글]

 

 

비타민D, 자가면역 질환 예방에 효과적

비타민D 보충제를 복용하면 건선, 류마티스 관절염, 루푸스 및 기타 자가면역 질환 예방에 도움이 될 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

미국 보스턴 브리검 여성 병원(Brigham and Women's Hospital in Boston) 연구팀은 최근 5년 동안 2만 5871명(평균 연령 67세)을 대상으로 비타민D가 자가면역 질환 위험을 감소시키는지 여부를 분석했다. 분석 결과, 비타민D(2000IU/일)를 섭취한 참가자의 경우 자가면역질환 발병 위험이 대조군보다 22% 감소한 것으로 나타났다. 

(왼쪽부터) 카렌 코스텐베이더 박사, 마이클 F. 홀릭 교수 [사진=브리검 여성 병원, 보스턴 의과대학]
(왼쪽부터) 카렌 코스텐베이더 박사, 마이클 F. 홀릭 교수 [사진=브리검 여성 병원, 보스턴 의과대학]

보스턴 브리검 여성 병원 류마티스 전문의 카렌 코스텐베이더(Karen Costenbader) 박사는 “비타민D는 자가면역 질환을 예방할 수 있다”며 “비타민D는 면역 체계 세포 수용체에 결합해 면역 체계 기능에 관여하는 일련의 유전자를 활성화시킨다”고 설명했다.

비타민D는 햇빛에 노출될 때 몸에서 생성되기 때문에 햇빛 비타민이라고 불린다. 코스텐베이더 박사는 “매일 15분 동안 햇볕을 쬐면 필요한 비타민D를 얻을 수 있지만 많은 태양 노출은 피부암을 유발하기 때문에 까다롭다”며 “음식에서는 필요한 만큼을 얻기가 어렵기 때문에 보충제가 필요하다”고 말했다. 

연구팀은 70세 이하일 경우 600IU/일, 70세 이상은 800IU/일을 섭취할 것을 권장했다. 코스텐베이더 박사는 “장 결석이나 다른 질병 때문에 비타민D 섭취를 피해야 하는 사람들이 있다”며 보충제 복용을 시작하기 전에 의사와 상의해야한다”고 조언했다.

보스턴 의과대학(Boston University School of Medicine) 마이클 F. 홀릭(Michael F. Holick) 교수는 “비타민D는 모든 수준에서 면역 기능의 주요 조절제”라며 “비타민D 결핍은 심장병, 당뇨병, 골다공증, 특정 유형의 암 및 우울증을 비롯한 여러 질병에 영향을 미친다”고 강조했다.

 

자궁내막증, 조기폐경 위험 높인다

자궁내막증 생리통 자궁내막암 난임 불임 산부인과

자궁내막증이 있는 경우, 조기 폐경을 경험할 가능성이 더 높은 것으로 나타났다. 

미국 미시간 주립대학교(Michigan State University) 연구팀은 폐경 전 여성을 대상으로 코호트 연구를 진행해 자궁내막증과 조기 자연 폐경(45세 이전) 사이에 통계적으로 유의한 연관성이 발견됐다고 발표했다. 

연구팀은 25세에서 42세 사이의 폐경 전 여성 10만 6633명의 설문지 데이터를 분석했다. 참가자들은 1989년부터 2015년까지 2년마다 자궁내막증, 임신 횟수, 호르몬 요법, 질병, 폐경 상태 등의 설문지를 작성했다. 연구팀은 12개월 이상 월경이 없는 상태를 폐경으로 정의했고, 45세 이전에 자연 폐경을 보고한 여성을 조기폐경으로 정의했다.  

연구 결과, 자궁내막증이 있는 여성에서 조기폐경의 위험이 30% 높은 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면, ▲자궁내막증이 있거나 ▲임신을 하지 않았거나 ▲경구 피임약을 복용한 적이 없는 여성의 경우 조기폐경 위험이 더 높았다.

자궁내막증은 자궁내막 조직이 자궁이 아닌 다른 부위의 조직에 부착, 증식하는 만성 염증성 질환을 말한다. 자궁내막증은 가임기 여성의 약 10%에서 발견된다. 

조기폐경은 45세 이전에 난소의 기능이 중단된 것으로 정의된다. 전 여성의 1%에서 발생하며, 30세 이전의 경우도 1000명당 한 명이 발생하는 비교적 흔한 질환으로 알려져 있다. 최근에는 조기난소부전이라는 용어로 바뀌고 있다. 

조기폐경을 겪는 경우 에스트로겐 조기 결핍으로 인한 골다공증, 심혈관계 질환 등의 전신 질환 뿐만 아니라, 예상치 못한 불임으로 심리적인 문제점 또한 발생한다. 

연구를 진행한 산부인과 마다비 톰브레 쿨카르니(Madhavi Thombre Kulkarni) 박사는 “이번 연구는 복강경으로 확인된 자궁내막증과 조기폐경 사이의 연관성을 조사한 최초의 연구”라며 “자궁내막증이 있는 여성, 특히 경구 피임약을 사용한 적이 없거나 출산 경험이 없는 여성의 생식 기간이 단축될 위험이 있음을 발견했다”고 설명했다.

 

가정에서 쓰는 플라스틱 비만 위험 높인다

플라스틱에 있는 화학물질이 내분비 교란을 일으켜 비만 위험을 높인다는 연구 결과가 나왔다. [사진=Pixabay]
플라스틱에 있는 화학물질이 내분비 교란을 일으켜 비만 위험을 높인다는 연구 결과가 나왔다. [사진=Pixabay]

플라스틱에 있는 화학물질이 신진대사 교란을 일으켜 비만 위험을 높인다는 연구 결과가 나왔다.

노르웨이 과학기술대학교(Norwegian University of Science and Technology) 연구팀은 최근 플라스틱 가정 용품의 화학 물질이 내분비계에 영향을 미쳐 비만세포의 성장을 촉진한다는 내용의 연구결과를 국제학술지에 발표했다. 

연구팀은 메탄올을 사용해 냉동 포장팩, 요구르트 용기, 음료수 병, 야채 쟁반, 커피 컵 뚜껑을 포함한 34가지 일상적인 플라스틱 제품에서 5만 5300개의 화학 물질을 추출했다.

연구팀은 신진대사를 방해 하는 것으로 알려진 11개의 화학물질을 포함해 인체에 부정적 영향을 미치는 629개의 화학 물질을 확인했다. 

제품의 1/3에서 추출한 화학물질은 3T3-L1 지방전구세포를 증식시켜 더 크고 많은 지방을 함유한 지방세포로 변형시켰다. 11개의 제품에서 발견된 화학물질은 지방세포의 형성과 발달에 기여한 것으로 확인됐다.

플라스틱 제품에 자주 사용되는 화학물질 비스페놀A(bisphenol A)와 프랄레이트(phthalates)는 식욕, 신진대사 및 체중을 조절하는 호르몬을 포함하는 내분비계에 영향을 미치는 것으로 알려져있다. 

연구 제 1저자 요하네스 뵐커(Johannes Völker) 박사는 “이번 연구 결과는 이미 알고 있는 비스페놀A와 같은 물질 외에 다른 플라스틱 화학 물질이 과체중과 비만을 유발할 수 있음을 의미한다”며 “식품 포장이 신진대사를 방해하는 화학 물질에 노출되는 유일한 원인은 아니다”고 강조했다. 

이어 “플라스틱과의 지속적인 접촉이 비만에 기여할 수 있다”며 “예를 들어, 플라스틱 샤워 슬리퍼나 플라스틱 바닥과 접촉한 먼지를 흡입할 때 화학물질이 피부를 통해 몸으로 들어갈 수 있다”고 설명했다. 

 

고성능·다기능성 첨단 의료기기용 코팅기술 개발

(왼쪽부터) 전북대학교 유승화 교수, 한국생산기술연구원 최동윤 수석연구원, 경북대학교 이동윤 교수 [사진=한국연구재단 제공]
(왼쪽부터) 전북대학교 유승화 교수, 한국생산기술연구원 최동윤 수석연구원, 경북대학교 이동윤 교수 [사진=한국연구재단 제공]

방사선 조사와 딥코팅 기술의 장점을 융합한 고성능·다기능성 첨단 의료기기용 코팅기술이 개발됐다.

전북대학교 유승화 교수, 한국생산기술연구원 최동윤 수석연구원, 경북대학교 이동윤 교수 공동연구팀은 생분해성 천연고분자인 키토산 유도체(O-CMC) 단일소재 코팅층을 형성해 고성능·다기능성(항균, 항혈전, 저마찰 등) 표면을 갖는 심혈관 의료기기 코팅 기술을 개발했다고 3일 밝혔다.

기존의 카테터 다기능화 기술은 고분자로 구성된 카테터 표면에 혈관벽 손상 방지를 위해 친수성 코팅으로 저마찰성을 부여하며 동시에 항균 및 항혈전성 도입을 위해 항생제, 은 이온 및 헤파린과 같은 제재들을 코팅층에 복합화함으로써 실현하고 있었다.

하지만, 코팅층으로 부터 용출되는 첨가제들에 의해 항균 및 항혈전성 성능이 서서히 감소하여 장기간 사용이 어렵고, 합성 제조된 친수성 코팅제의 체내 박리에 의한 합병증 유발, 항생제 내성 등의 부작용이 발생할 수 있다.

또한, 기존의 코팅법은 고분자 표면에 코팅층을 강하게 결합시키기 위해 인체에 잠재적 위협이 되는 독성, 휘발성 유기용매를 활용한다.

이에 연구팀은 물 기반 친환경적 제조공정 하에 O-CMC 코팅층 및 의료기기 표면에 강한 결합을 유도하는 전자빔 그래프트 중합법과 체내 분해 특성을 갖는 O-CMC의 딥코팅법을 융합해 고성능·다기능성 혈관 내 카테터를 제조했다.

특히 O-CMC 코팅층의 다기능성을 극대화하기위해 코팅층을 다공성 스펀지 형상의 구조로 디자인해 초친수성 표면을 제조했다. 이 구조는 혈관 내 미생물과 혈소판의 쌓임을 방지하는 부착억제(anti-adhesion)효과를 보였다. 

O-CMC가 내재적으로 갖는 저마찰, 항균, 항혈전 특성과 함께 초친수성 표면의 부착억제 효과가 시너지를 일으킨 고성능의 다기능성 코팅층을 완성했다.

연구팀이 개발한 코팅방식을 실제 카테터에 적용해 인공 모사혈관 추적력 평가를 수행한 결과, 적은 힘으로 쉽게 모사혈관을 통과해 우수한 저마찰 특성을 검증했다. 현재 시술에 사용되는 카테터로의 적용가능성을 확인한 것이다. 

연구팀은 “전자빔 그래프트 중합법을 딥코팅법과 함께 활용하면 카테터뿐만 아니라 혈관 필터, 혈관 이식편, 페이스 메이커, 소프트 로봇 등과 같은 다양한 의료기기들에 적용 할 수 있는 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)’에 1월 7일 온라인 게재됐다. 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 생애 첫 연구, 기본연구, 중견연구사업의 지원으로 수행됐다. 

[용어설명]

① 방사선 조사 기술 : 높은 에너지 빛 또는 입자를 물체에 쬐어 활성화하는 기술

② 딥코팅 기술 : 물체를 코팅 용액에 침지한 후 끌어올려 표면에 코팅제를 도포하는 기술

③키토산 유도체(O-carboxymethylchitosan, O-CMC) : 분자구조를 변형시킨 키토산

④전자빔 그래프트 중합법 : 고분자에 전자빔 조사로 생성된 활성 라디칼로 측쇄 고분자를 중합하는 방법

<strong>다기능성 천연 고분자 코팅된 혈관 카테터의 혈관 내 성능 작동 원리</strong><br>혈관 내 삽입된 천연고분자 기반 다기능성 혈관 카테터의 기능성 작동 원리를 보여준다. 소수성 카테터 표면에 다양한 결합으로 강하게 코팅된 다공성 천연 고분자층은 초친수성 특성으로 표면에 안정적인 수층을 형성한다. 이는 천연고분자 고유의 항균, 항혈전, 저마찰 특성에 더하여 박테리아 및 혈소판의 부착 억제 효과를 시너지로 항균 및 항혈전 성능의 향상을 이끌어낸다.<br>​​​​​​​[그림설명 및 제공 : 전북대학교 유승화 교수]
다기능성 천연 고분자 코팅된 혈관 카테터의 혈관 내 성능 작동 원리
혈관 내 삽입된 천연고분자 기반 다기능성 혈관 카테터의 기능성 작동 원리를 보여준다. 소수성 카테터 표면에 다양한 결합으로 강하게 코팅된 다공성 천연 고분자층은 초친수성 특성으로 표면에 안정적인 수층을 형성한다. 이는 천연고분자 고유의 항균, 항혈전, 저마찰 특성에 더하여 박테리아 및 혈소판의 부착 억제 효과를 시너지로 항균 및 항혈전 성능의 향상을 이끌어낸다.<br>[그림설명 및 제공 : 전북대학교 유승화 교수]
<strong>제안된 코팅 기술이 적용된 혈관 카테터의 다기능 성능 시너지 효과</strong><br>​​​​​​​인체 혈관 내 카테터 삽입 시 항균, 항혈전 특성의 시너지 효과를 보여준다. 카테터 표면 다공성 코팅층에 강하게 결합된 얇은 수층은 혈액 내 포함된 혈소판과 체외로부터 유입된 박테리아의 부착을 방지한다. 이는 천연고분자 고유의 항균, 항혈전, 저마찰 특성에 더하여 박테리아 및 혈소판의 부착 억제 효과를 시너지로 항균 및 항혈전 성능의 향상을 이끌어낸다.<br>​​​​​​​[그림 설명 및 제공 : 전북대학교 유승화 교수]
제안된 코팅 기술이 적용된 혈관 카테터의 다기능 성능 시너지 효과
인체 혈관 내 카테터 삽입 시 항균, 항혈전 특성의 시너지 효과를 보여준다. 카테터 표면 다공성 코팅층에 강하게 결합된 얇은 수층은 혈액 내 포함된 혈소판과 체외로부터 유입된 박테리아의 부착을 방지한다. 이는 천연고분자 고유의 항균, 항혈전, 저마찰 특성에 더하여 박테리아 및 혈소판의 부착 억제 효과를 시너지로 항균 및 항혈전 성능의 향상을 이끌어낸다.[그림 설명 및 제공 : 전북대학교 유승화 교수]

 

“암세포만 공격하는 차세대 대장암 신약 효능 확인”

대구경북첨단의료산업진흥재단 전임상센터 최준영 연구원이 포스터 발표를 하고 있다. [사진=케이메디허브]
대구경북첨단의료산업진흥재단 전임상센터 최준영 연구원이 포스터 발표를 하고 있다. [사진=케이메디허브]

정상세포에는 작용하지 않고, 대장암세포만 선택적으로 공격하는 새로운 대장암 치료제가 국내 연구팀에 의해 개발되고 있다.

대구경북첨단의료산업진흥재단(케이메디허브)은 전임상센터 연구진(최준영 연구원, 전용현 책임연구원)이 개발 중인 차세대 대장암 치료 신약후보물질에서 이같은 효능을 확인했다고 3일 밝혔다. 

연구진이 개발하고 있는 대장암 치료제는 암 대사를 조절하는 신규대사 항암제로서 정상세포에서는 독성이 없고, 대장암세포만 선택적으로 생존능력을 감소시킨다.

특히, 대장암 동물모델에게 개발한 치료제를 투여했을 때 체중 감소 없이 종양 성장을 현저하게 억제하는 효과를 확인했다.

케이메디허브 최준영 연구원은 이번 연구를 바탕으로 2022년 1월 열린 한국실험동물학회 동계 심포지엄에서 우수 포스터상을 받았고, 실험동물연구장학생에 선정되기도 했다. 

양진영 케이메디허브 이사장은 “새롭게 연구하고 있는 대장암 치료제는 강한 독성으로 정상세포에 영향을 주어 부작용이 있던 기존 항암제와 달리 정상세포에 해를 주지 않으면서 완치를 기대할 수 있다”며 “공동개발하고 있는 J사가 상용화 할 수 있도록 적극 지원하겠다”고 말했다.

대장암은 초기 악성종양에서는 자각 증상이 없고 치료 후 재발 위험성으로 인해 전체 암 종류 중 2번째로 치명적인 암이다. 특히 4기의 경우 5년 생존율이 5% 미만인 위험한 암에 해당한다.

대장암 치료는 화학요법 등의 치료로 생존율이 크게 높아졌음에도 종양의 재발과 약물의 내성 문제로 인해 여전히 새로운 대장암 치료제 개발의 욕구가 높은 상황이다. 

 

“운동이 지방간환자 생명 늘린다”

(왼쪽부터) 김승업 세브란스병원 소화기내과 교수, 이민종‧전호수 이대서울병원 소화기내과 교수
(왼쪽부터) 김승업 세브란스병원 소화기내과 교수, 이민종‧전호수 이대서울병원 소화기내과 교수

운동(physical activity)이 비알코올성 지방간환자의 간섬유화, 근감소증, 심혈관 질환의 위험도를 유의미하게 감소시키는 것으로 나타났다.  이러한 효과는 운동량이 커질수록 높았다. 

신촌 세브란스 병원 김승업 교수와 이대서울병원 이민종‧전호수 소화기내과 교수는 소화기내과 분야 유명 학술지 중에 하나인 Clinical Gastroenterology and Hepatology (IF 11.382) 온라인판 최근호에 이같은 내용의 연구결과를 발표했다.

연구팀은 지난 2014년부터 2020년까지 이대서울병원과 이대목동병원, 신촌 세브란스 병원에서 건강검진 프로그램에 참여하여 신체활동 평가를 받은 1만 1690명의 비알코올성 지방간질환 환자를 대상으로 운동량에 따른 간섬유화, 근감소증, 심혈관질환의 위험도를 평가했다. 대상자의 75.2%인 8789명이 남성이었고, 대상자의 평균연령은 48.8세였다.

연구결과 전체 대상자의 2.5%(287명)에서 간섬유화, 6.9%(812명)에서 근감소증이 확인됐다. 또한 10.5%(1,225명)는 심혈관질환 발생의 고위험군이었으며, 관상동맥석회화 CT를 검사한 1420명중 3.6%(51명)에서 높은 관상동맥 석회화 수치가 확인됐다.

세브란스 김승업 교수는 “운동량이 증가함에 따라 간섬유화, 근감소증, 심혈관질환 발생 위험도 및 관상동맥석회화지수가 크게 감소했다”며 “이들 지수는 상기 지표들이 없는 환자들 보다 있는 환자들에게서 더 크게 감소해 고위험군에서 운동의 효과가 더 컸다”고 설명다.

 

“대사증후군 4년간 지속되면 건선 위험 1.11배 증가”

서울성모병원 피부과 이지현 교수 [사진=서울성모병원 제공]
서울성모병원 피부과 이지현 교수 [사진=서울성모병원 제공]

고혈압·고혈당과 같은 대사증후군이 없다가 생겼거나, 지속적으로 있는 환자에서 건선 발병 위험도가 증가한다는 연구 결과가 나왔다. 

가톨릭대학교 서울성모병원 피부과 이지현 교수(교신저자), 여의도성모병원 피부과 이현지 임상강사(제1저자) 연구팀은 대사증후군이 건선 발병 위험도를 높인다고 7일 밝혔다. 

연구팀은 국민건강보험공단 자료를 바탕으로, 2009년부터 2012년까지 건강검진을 받은 성인 564만 4324명을 네 그룹으로 나눠 분석했다. ▲대사증후군 없는 그룹(343만 9976명) ▲대사증후군 선진단 그룹(2009년 진단, 2012년 비진단, 43만 44명) ▲대사증후군 후진단 그룹(2009년 미진단, 2012년 진단, 75만 2360명) ▲대사증후군 지속진단 그룹(2009~2012년 진단, 102만 1944명) 등으로 나눴다. 

분석 결과, 대사증후군이 없는 그룹에 비해 대사증후군 후진단 그룹이 건선 발병 위험도가 1.08배 높았다. 또한 대사증후군 지속진단 그룹은 1.11배 증가하는 것으로 나타났다.

최근 여러 연구에서 대사증후군이 건선과 관련되어 있다는 것이 보고된 바 있지만, 아직 대사증후군 변화에 따른 건선 발병 여부는 여전히 불분명하다.

연구팀은 “이번 연구는 국가 건강보험공단 자료를 이용해 대사증후군의 구성요소 변화와 건선 발병 연관성을 밝혔다는 데 의의가 있다”고 말했다.

대사증후군이란 당뇨병이나 심뇌혈관질환의 위험을 증가시키는 고혈압, 고혈당, 고중성지방혈증, 낮은 고밀도지단백 콜레스테롤혈증, 중심성 비만 등 중에서 3가지 이상을 가지고 있는 경우다. 구체적인 진단 기준은 △허리둘레 90cm(남)·85cm(여) 이상 △혈압 130/85mmHg 이상 또는 고혈압약 복용 △중성지방 150mg/dL 이상 또는 지질 저하 약물 복용 △고밀도(HDL) 콜레스테롤 40mg/dL(남)·50mg/dL(여) 미만 △공복혈당 100mg/dL 이상 또는 당뇨약 복용 등으로, 이중에서 3가지 이상에 해당되는 것을 의미한다.

 

슈퍼NK 면역세포치료제 임상연구에 참여한 건선환자의 피부상태
사진은 특정기사와 무관함.

이지현 교수는 이번 연구와 관련 “건선의 발병 위험에 대한 대사증후군 구성 요소 변화에 초점을 맞춘 연구로, 건선과 대사증후군 사이의 연관성을 더 잘 이해하는데 도움이 될 것”이라며 “건선의 발병 위험은 대사증후군이 없는 환자보다 대사증후군이 지속 혹은 악화되는 경우에서 더 높은 것으로 나타났기 때문에, 건선 환자가 대사증후군 위험요소를 잘 관리하는 것도 중요하다”고 말했다. 

 

막대 형태의 산화세륨 나노입자로 외상성 뇌손상 치료

(왼쪽부터)&nbsp;전진평 한림대춘천성심병원 신경외과 교수,&nbsp;유효종 한양대학교 재료화학공학과 교수,&nbsp;윤동혁 한림대학교&nbsp;NFRT&nbsp;연구소 박사과정 연구원 [사진=한림대의료원 제공]
(왼쪽부터) 전진평 한림대춘천성심병원 신경외과 교수, 유효종 한양대학교 재료화학공학과 교수, 윤동혁 한림대학교 NFRT 연구소 박사과정 연구원 [사진=한림대의료원 제공]

국내 연구진이 외상성 뇌손상 치료에 효능이 있는 막대 형태의 산화세륨 나노입자를 개발해 주목된다. 

한림대학교춘천성심병원 전진평 교수, 한양대학교 유효종 교수 연구팀은 ‘산화세륨 나노입자가 외상성 뇌손상에 미치는 영향’ 연구를 통해 막대 형태의 산화세륨 나노입자가 외상 후 뇌출혈로 인한 뇌부종과 손상된 인지기능 회복에 도움이 된다고 7일 밝혔다.

산화세륨 나노입자는 산화세륨을 나노미터 단위 작은 입자로 공정한 것으로, 반영구적인 항산화 효과를 낸다. 여러 뇌질환에서 산화세륨의 유용성에 관한 연구가 진행됐지만, 외상성 뇌손상 치료제로서의 산화세륨 연구는 아직 초기 단계다.

연구팀은 외상성 뇌손상을 입은 쥐에 구, 막대 형태 산화세륨 나노입자를 주입하고 각각의 치료효과를 분석했다. 산화세륨 나노입자가 모양에 따라 체내 순환하는 시간이 다르고, 작용기전이 작동하기까지 필요한 용량도 각기 다를 것이라는 사실에 주목했다. 

그 결과, 산화세륨 나노입자는 뇌 손상을 유의미하게 감소시켰으며 손상된 인지기능을 회복시키는 것으로 나타났다.

연구팀이 새로 고안한 막대 형태의 산화세륨은 기존에 알려진 구 형태의 나노입자 대비 뇌 보호 및 인지기능 회복에 유의미한 개선 효과를 보였다. 막대 형태 산화세륨 나노입자 투입군에서 뇌부종이 가장 크게 감소했으며, 대조군에 비해 인지기능 회복이 뚜렷한 것으로 확인됐다.

외상성 뇌손상은 교통사고·낙상 등 외부 충격으로 인해 뇌가 손상되는 것을 말한다. 뇌부종 및 신경 손상으로 인한 사지 마비 등의 심각한 후유증을 남길 뿐만 아니라 인지기능을 훼손해 삶의 질에 심각한 영향을 미친다. 게다가 현재 마땅한 치료제가 없으며, 치료제 개발 연구 또한 매우 부족하다.

전진평 교수는 “그동안 외상성 뇌손상 환자는 상대적으로 의료현장에서 소외되는 경우가 많았다”며 “이번 연구는 향후 뇌손상 환자의 회복과 삶의 질을 높이는 약물 개발에 기초가 될 것으로 생각한다”고 말했다.

연구팀은 향후 외상성 뇌손상 환자의 사망률 감소는 물론 손상된 인지기능 회복을 위한 나노기반의 최적의 약물 개발 연구를 이어나간다는 계획이다.

 

노화세포 제거하는 약물 미백 효과 세계 첫 규명

(왼쪽부터) 아주대 의대 생화학교실 박태준 교수, 피부과 강희영 교수, 박지희 연구원 [사진=아주대병원 제공]
(왼쪽부터) 아주대 의대 생화학교실 박태준 교수, 피부과 강희영 교수, 박지희 연구원 [사진=아주대병원 제공]

자외선에 의한 광노화로 인해 색소 침착된 피부에서 노화세포 제거를 통해 미백효과를 얻을 수 있다는 연구결과가 나왔다.

아주대 의대 생화학교실 박태준 교수 연구팀(피부과 강희영 교수, 박지희 연구원)은 광노화로 인해 색소가 침착된 피부에 노화세포만 선별적으로 없애는 세놀리틱(senolytic drug) 약물인 ABT263을 이용해 피부 미백효과를 얻을 수 있음을 세계 최초로 확인했다고 9일 밝혔다.

피부노화가 진행되면 진피조직의 섬유아세포(콜라겐을 만드는 세포)가 노화과정에 들어가며, 이렇게 노화된 세포는 진피조직에 계속 쌓인다. 노화가 시작된 섬유아세포는 SASPs(senescence-associated secretory phenotypes)란 물질을 분비해 피부색소 침착, 피부기능 저하를 일으킨다.

연구팀은 노화세포 또는 이들이 분비하는 SASPs를 선택적으로 타깃하는 약물을 이용해 피부노화를 지연시키는 연구를 진행했다.

‘노화성 섬유아세포’를 타깃할 수 있는 세놀리틱 약물인 ABT263을 in vitro(생체외) 또는 ex vivo(탈체) skin을 이용해 노화세포를 선택적으로 사멸시켰다. 그 결과, 피부색소 침착이 약 50% 정도 호전되는 것으로 나타났다. 

[용어설명]

① in vitro(생체외) : 동물에서 추출하든 세포에서 추출하든 DNA나 단백질만을 뽑아내서 사용하는 실험을 말한다. 생물의 단위가 아니라 세포를 구성하고 있는 구성물질만 대상으로 한다. 

② ex vivo(탈체) : 치료 목적으로 장기나 조직을 체외로 꺼내었다가 다시 원위치로 돌려놓는 것을 말한다. 살아 있는 동물에서 추출한 세포 등을 실험에 사용한다. 

 

헬리코박터 제균하면 혈당 개선 가능

(왼쪽부터) 분당서울대병원 소화기내과 김나영 교수, 김원석 전문의, 최용훈 교수 [사진=분당서울대병원 제공]
(왼쪽부터) 분당서울대병원 소화기내과 김나영 교수, 김원석 전문의, 최용훈 교수 [사진=분당서울대병원 제공]

‘헬리코박터 파일로리(Helicobactor pylori)’를 제거하는 제균(除菌) 치료를 통해 당화혈색소 수치를 개선할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

분당서울대병원 소화기내과 김나영 교수 연구팀(공동 제1저자 김원석 전문의, 최용훈 교수)은 헬리코박터 제균 시 대표적인 대사 질환인 혈당 장애가 개선될 수 있는지를 밝히고자 분당서울대병원에서 제균 치료를 받은 환자들의 혈당 변화를 최장 5년에 걸쳐 장기간 추적 관찰했다.

연구팀은 제균 치료 환자군과 헬리코박터 음성 환자군, 비제균 환자군을 비교 분석했다. 혈당을 측정하는 지표로는 혈중 포도당의 평균치를 추산할 수 있는 ‘당화혈색소(HbA1c)’가 사용됐다.

그 결과, 제균 치료 환자군은 치료 후 1년이 지난 시점에서 당화혈색소가 유의하게 감소하며 혈당 조절이 개선된 것으로 나타났다. 같은 기간 동안 수치가 증가한 헬리코박터 음성 환자군이나 제균 치료를 받지 않은 환자군과는 반대되는 결과가 나온 것이다. 집단 간 차이는 연구에서 제시한 최대 기간인 5년 후까지 지속적으로 유지되는 것으로 확인됐다.

또한, 연구팀은 제균 치료에 따른 당화혈색소 감소 효과가 가장 뚜렷하게 나타난 집단이 ‘65세 미만’ 및 ‘남성’이라는 사실을 밝혔다. 65세 이상에서는 헬리코박터 이외에 노화로 인한 고혈압, 당뇨병 등이 더 큰 영향을 미치고, 여성보다는 남성이 헬리코박터균 감염을 비롯해 위암과 대사증후군에 취약하기 때문에 제균 치료의 이점이 큰 것으로 파악된다.

연구팀 관계자는 이번 연구결과와 관련, “그간 헬리코박터 제균 치료 후 장기간에 걸친 혈당 변화를 분석한 연구가 국내외 모두 없었던 가운데 밝혀진 것”이라며 “향후 헬리코박터균이 전신 대사 질환에 미치는 영향을 추가적으로 규명하고 종합적인 치료 방안을 마련하는 데 핵심 근거가 될 전망이다”고 밝혔다.

헬리코박터 파일로리는 위 점막과 점액 사이에 기생하는 세균으로 위염이나 기능성 소화불량증, 소화성궤양, 악성 위점막 림프종 등을 일으키고, 특히 전암성 병변인 위축성 위염 및 장상피화생의 발생에 영향을 미쳐 위암 발병률을 크게 높인다.

헬리코박터균은 서식지인 위장에 악영향을 주는 것 외에도 전신에서 염증성 사이토카인 생산과 분비를 촉진해 대사 질환을 유발한다고 알려져 있는데, 지난 2019년 김나영 교수가 주도한 연구팀이 대규모 데이터 분석을 통해 헬리코박터균 감염증과 대사증후군 위험도 간의 관계를 규명하며 주목받기도 했다.

 

비만, 위암 발병 위험 20% 높인다

(왼쪽부터) 강남센터 임주현 교수, 분당서울대병원 신철민 교수, 숭실대학교 한경도 교수 [사진=서울대학교병원 제공]
(왼쪽부터) 강남센터 임주현 교수, 분당서울대병원 신철민 교수, 숭실대학교 한경도 교수 [사진=서울대학교병원 제공]

비만이 계속되면 위암 발생 위험이 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 위암 예방을 위해서는 지속적으로 비만관리를 해야 한다는 지적이다.

서울대학교병원 강남센터 소화기내과 임주현 교수, 분당서울대학교병원 신철민 교수, 숭실대학교 한경도 교수 공동연구팀은 지속적 비만이 위암의 발생 위험을 높인다고 9일 밝혔다.

연구팀은 2008년부터 2012년까지 연속 5년 동안 국가건강검진에 참여한 수검자 중 위암 진단 이력이 없는 성인 약 275만 명을 대상으로 비만도와 위암 발생 여부를 평균 6.78년 동안 추적 관찰했다. 그 결과 총 1만 3441명에서 위암이 발생했다.

연구팀은 아시아 태평양 지역의 비만 기준인 체질량지수(25kg/m2)와 허리둘레(남자 90cm, 여자 85cm)로 비만을 정의했다. 연구팀은 조사대상을 ▲5년 동안 계속 비만인 그룹 ▲한 번이라도 비만이 있었던 그룹 ▲한 번도 비만인 적 없는 그룹으로 나누어 발병위험도를 분석했다.

▲한 번이라도 비만이 있었던 그룹은 ▲한 번도 비만인 적 없는 그룹에 비해 위암 발병 위험이 11.3% 증가했다. ▲계속 비만이었던 그룹은 한번도 없었던 그룹에 비해 19.7% 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 65세 미만의 남성에게서 뚜렷하게 나타났고, 과다한 음주, 흡연, 운동 부족 등 생활습관이 불량한 경우 비만의 영향이 더 큰 것으로 확인됐다.

연구팀은 비만이 위암을 일으키는 기전은 여타 비만 관련 암에서와 다르지 않을 것으로 추정했다. 비정상적인 지방 침착은 고인슐린혈증, 아디포사이토카인 불균형 등에 의해 DNA 복구, 세포 증식 및 악성 형질전환에 영향을 미칠 수 있으며 염증성 사이토카인을 통해 만성적인 염증 상태를 일으켜 암 발병을 촉진시키는 것으로 알려져 있다.

국내 위암 발병률은 세계 최고로, 위암의 위험인자에 대한 다양한 연구가 진행됐다. 그럼에도 불구하고 위험인자 중 하나인 비만과의 관계에 대한 연구는 일관되지 못한 결과를 보였다. 특히 기존의 비만 연구는 특정 시점에서의 비만과 위암의 연관성을 확인한 것이 대부분이었다.

연구팀 관계자는 ”이번 연구는 위암 발병률이 세계적으로 가장 높은 한국에서 대규모 자료를 이용해 비만의 지속성과 위암의 관련성에 보다 정확하게 접근한 연구”라며 “국내 위암 발병률을 낮추기 위한 적절한 예방 가이드라인의 근거를 더할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

 

새로운 항생제 개발 단서 찾았다

(왼쪽부터) 서울대학교 약학대학 제약학과 이봉진 교수, 포항가속기연구소 이상재 박사, 제주대학교 약학대학 약학과 김도희 교수, 덕성여자대학교 약학과 강성민 교수 [사진=한국연구재단 제공]
(왼쪽부터) 서울대학교 약학대학 제약학과 이봉진 교수, 포항가속기연구소 이상재 박사, 제주대학교 약학대학 약학과 김도희 교수, 덕성여자대학교 약학과 강성민 교수 [사진=한국연구재단 제공]

국내 연구진이 새로운 항생제 개발의 단서를 제공할 연구 결과를 발표해 주목된다. 패혈증을 일으키는 포도상구균을 비롯해 폐렴막대균, 탄저균, 결핵균 등의 자살 유도 작용을 밝혀낸 것.

서울대학교 약학대학 제약학과 이봉진 교수, 포항가속기연구소 이상재 박사, 제주대학교 약학대학 약학과 김도희 교수, 덕성여자대학교 약학과 강성민 교수 공동 연구팀은 새로운 독소-항독소 단백질의 삼차원 구조를 규명 및 해석했다. 이를 통해 독소 활성화에 의한 병원균 사멸 유도 원리를 확인, 항생제 내성 슈퍼박테리아를 박멸할 수 있는 차세대 약물 설계의 실마리를 제공했다.

연구팀은 그람 양성균인 포도상구균 유래의 독소단백질인 PemK와 독소-항독소 결합체 단백질인 PemIK의 삼차원 구조를 X선-결정학법을 이용해 해석해냈다. X선-결정학법이란 X선 회절을 이용, 단백질 원자 배열을 분석하는 방법이다. 

이러한 과정에서 항독소단백질 PemI가 독소단백질 PemK의 일부 구조를 모방해 상호 결합함을 확인했다. 생물리학 분석을 통해 독소단백질의 활성화 부위를 확인하고, 활성 유지로 병원균의 mRNA(단백질을 합성하는 유전정보가 담긴 핵산류)를 분해한다는 사실도 밝혀냈다. 

이에 두 단백질의 강제적인 결합 방해를 통해 독소단백질 PemK가 지속적인 독소 활성능을 나타내게 함으로서 포도상구균, 폐렴막대균, 탄저균, 결핵균을 사멸시킬 수 있다는 게 연구팀의 설명이다. 

포도상구균, 결핵균 등의 내성 문제를 극복할 수 있는 항생제 개발은 전 세계적으로 정체된 상황이다. 2020년 세계보건기구(WHO) 보고에 따르면, 대부분의 신규 항생제들은 슈퍼박테리아에 취약한데다 그람 음성 병원균을 주 대상으로 개발됐다. 이에 패혈증을 일으키는 항생제 내성 포도상구균이나 다제 항생제 내성 결핵균에 대한 신규 항생제의 개발이 시급한 실정이었다.

연구팀 관계자는 “이번 연구는 병원균들이 스스로 자멸하게 유도할 수 있는 신개념 항생제 설계의 토대를 제시한 것”이라며 “PemK와 PemI 등 두 단백질의 결합을 방해하는 물질을 설계할 수 있는 삼차원 구조정보를 밝혀냈다”고 밝혔다.  

이봉진 교수는 “이번 연구 결과에 구조기반 약물 설계법을 이용한다면, 빠른 약물 개발이 가능할 것”이라면서 “슈퍼박테리아 중 빠른 대처가 필요한 메티실린 내성 황색포도상구균 뿐만 아니라 폐렴막대균, 탄저균, 결핵균 등에 대처할 수 있는 약물 설계의 실마리가 될 것으로 보인다”고 기대감을 표했다. 구조기반 약물설계법이란 단백질 구조정보를 이용해 신약 설계의 실마리를 찾아 약물을 찾는 방법을 말한다. 

연구팀은 전 세계에서 5개국만 보유하고 있는 포항 4세대 방사광가속기를 활용, 실온 상태의 약물 결합 단백질 연구와 항생제 개발을 병행한다는 계획이다.


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