“미토콘드리아 기능 조절로 염증성 장 질환 치료”
“미토콘드리아 기능 조절로 염증성 장 질환 치료”
  • 이지혜
  • admin@hkn24.com
  • 승인 2022.12.22 15:58
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(왼쪽부터) 경북대병원 내분비대사내과 이인규 교수, 소화기내과 김은수 교수, 경북대학교 대사질환 및 노화연구소 이호열 박사, 칠곡경북대병원 내분비대사내과 전재한 교수 [사진=경북대병원 제공]
(왼쪽부터) 경북대병원 내분비대사내과 이인규 교수, 소화기내과 김은수 교수, 경북대학교 대사질환 및 노화연구소 이호열 박사, 칠곡경북대병원 내분비대사내과 전재한 교수 [사진=경북대병원 제공]

[헬스코리아뉴스 / 이지혜] 국내 연구진이 장의 CD4 T 세포의 미토콘드리아 기능 조절을 통한 염증성 장 질환 개선 기전을 규명했다.

경북대병원 내분비대사내과 이인규 교수, 소화기내과 김은수 교수, 경북대학교 대사질환 및 노화연구소 이호열 박사, 칠곡경북대병원 내분비대사내과 전재한 교수 연구팀은 피루브산 탈수소효소 키나아제4(Pyruvate dehydrogenase kinase 4; PDK4)라는 미토콘드리아 효소가 염증성 장 질환 환자의 조직에서 증가하는 것에 착안해 키나아제4를 염증성 장 질환 생쥐 모델에서 저해했고 염증성 장 질환이 개선됨을 확인했다.

미토콘드리아는 세포 활동에 필요한 에너지를 생산하는 소기관으로서 노화, 암, 당뇨병, 비만, 각종 염증성 질환에서 그 기능이 감소하는 것으로 알려져 있다. 

연구팀은 CD4 T 세포에서 키나아제4를 결핍시켰을 때 미토콘드리아 기능이 회복되면서 염증성 T 세포인 Th17 세포로의 분화가 억제되고 염증을 개선하는 Treg 세포로의 분화가 촉진됨을 규명했다.

키나아제4가 CD4 T 세포 내에서 세포소기관 미토콘드리아와 소포체 사이의 막 구조인 MAM(mitochondria-associated ER membrane)에 위치해 두 소기관 사이 칼슘의 이동을 촉진시킴으로서 궁극적으로 세포질의 칼슘 농도를 증가시키고, NFAT1(Nuclear Factor of Activated T-cell 1)이라는 T 세포 전사 인자를 조절함도 규명했다. 

또한 개발 중인 키나아제4 저해제를 염증성 장 질환 생쥐 모델에 투여했을 때 염증성 장 질환이 개선된 것으로 나타났다. 

 

PDK4를 장의 CD4 T 세포에서 저해하면 미토콘드리아와 소포체 사이의 칼슘 이동을 저해함으로써 세포질의 칼슘 농도를 낮추고 전사인자인 NFAT1을 감소시켜 염증성 Th17 세포로의 분화를 저해한다. 항염증성 세포인 Treg 세포로의 분화를 촉진함으로써 염증성 장 질환을 개선할 수 있다. [사진=경북대병원 제공]
PDK4를 장의 CD4 T 세포에서 저해하면 미토콘드리아와 소포체 사이의 칼슘 이동을 저해함으로써 세포질의 칼슘 농도를 낮추고 전사인자인 NFAT1을 감소시켜 염증성 Th17 세포로의 분화를 저해한다. 항염증성 세포인 Treg 세포로의 분화를 촉진함으로써 염증성 장 질환을 개선할 수 있다. [사진=경북대병원 제공]

이인규 교수는 “기존의 면역 억제제와는 차별화된 기전으로 미토콘드리아 기능 및 대사의 조절을 통한 염증성 장 질환의 치료 가능성을 확인한 것이 이번 연구의 의의”라며 “염증성 장 질환 치료에서 기존 약제의 제한점을 극복하고 새로운 기전으로서 키나아제4 저해제의 병용 투여 효과를 확인하는 것이 후속 연구의 목표”라고 밝혔다.

이번 연구 결과는 미국 소화기 학회 기초 연구 공식 잡지인 세포 및 분자 소화기학 및 간장학(Cellular and Molecular Gastroenterology & Hepatology)에 10월 온라인 게재됐다. 연구 혁신성을 인정받아 내년 1월 호에 해당 잡지 표지를 장식할 예정이다.


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