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신문보도

‘천연물 신바이오틱스’로 장내 환경 리모델링한다
보도매체
교수신문
보도일
2023-10-17
조회수
498
출처
https://www.kyosu.net/news/articleView.html?idxno=110591
첨부파일
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‘천연물 신바이오틱스’로 장내 환경 리모델링한다​


식물유래 폴리페놀 성분이나

파이토케미컬과 같이
장내 마이크로바이옴의 구성에
직접적 영향을 줄 수 있는
‘천연물 프리바이오틱스’가 다양한 
질환 치료의 수단으로 주목받고 있다.



​KIST 천연물연구소가 보유하고 있는 인공지능 예측기술이다. 오른쪽 상단은 정상 장 조건에 비해 유해한 장 조건에서는 치밀결합 단백질(초록색) 발현이 감소하는 반면, 천연물 후보물질을 동시 투여 시 치밀결합 단 백질의 발현양이 높게 나타나 회복 효과를 확인할 수 있다. 가운데는 정상 장 조건에 비해 유해한 장 조건에서는 장관투과도가 높게 나타나 오가노이드 내부에 초록색 형광이 축적되는 모습을 보여준다. 반면 천연물 후보물질을 동시에 투여한 경우, 장관 투과도가 낮아져 치료 효과를 확인할 수 있다. 하단은 정상 장 조건에 비해 유해한 장 조건에서는 장관투과도가 높게 나타나 벌레 내부에 초록색 형광이 축적되는 장면이다. 반 면 천연물 후보물질 투여에 의해 체내 초록색 형광이 사라짐을 확인함으로써 장관 투과도가 개선되는 것을 확인할 수 있다. 사진=KIST


올해 개원 20주년을 맞는 한국과학기술연구원(KIST) 강릉 천연물연구소는 천연물 분야 전주기 산업원천기술을 활발하게 연구 개발하고 있는 국내 유일의 천연물중점 정부출연연구소이다. KIST 천연물연구소의 천연물인포매틱스 연구센터는 ‘천연물 프리바이오틱스’ 발굴과 이를 이용한 인체 질병 제어를 위해 지난 10년간 관련 연구 기술을 축적하고 있다. 


KIST 천연물연구소는 ‘장생체 모사시스템’을 구축해 천연물 프리바이오틱스 소재의 탐색에 활용하고 있다. 장생체 모사시스템은 △장내 핵심 미생물을 인공적으로 조합․배양하는 ‘인공 마이크바이옴’ 모델 △인체 장관을 모사하는 인공장막과 장관 오가노이드 시스템 △장 상태를 직접 관찰할 수 있는 예쁜꼬마선충 동물 모델로 구성된다. 

이를 이용해 장내 마이크로바이옴의 구성 변화, 장관세포의 면역조절, 개체 수준의 행동개선을 관찰한다. 그 결과는 우울·불안장애 개선용 후보물질을 빠르게 평가하는 데 활용된다. 예를 들어, 예쁜꼬마선충에게 우울·불안장애 환자에게 높은 빈도로 나타나는 장내 유해균을 먹이면 벌레의 장관 투과도가 크게 나빠진다. 이때 천연물 프리바이오틱스를 함께 먹인 다음, 벌레의 장 건강이 얼마나 회복되는지 혹은 행동장애를 개선하는지 관찰함으로써 효능 평가가 가능하다. 





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