감귤류 껍질서 알츠하이머 치료용 후보물질 발견

가천대 이해정 교수, ㈜파미노젠과 공동 연구, 알츠하이머 치료제 활용 기대

이해정교수.

[헤럴드경제(성남)=박정규 기자]가천대(총장 이길여) 식품영양학과 이해정 교수(노화임상영양연구소 소장)가 신약개발 업체 ㈜파미노젠(대표 김영훈) 공동연구팀과 국내 농산물 중 알츠하이머병 치료에 도움을 줄 수 있는 후보물질을 발견했다.

이번 연구는 인공지능을 통해 우리나라 국민이 많이 섭취하는 다소비 농산물 중 알츠하이머병 치료에 도움을 줄 수 있는 여러 기능성 후보 물질을 예측하는 전임상실험 과정에서 나왔다.

후보물질은 감귤류 껍질에 풍부한 ‘플라보노이드 노빌레틴’으로 알츠하이머병 치료제로서 활용 가능성이 높다는 것을 발견했다.

알츠하이머병은 신경퇴행성 질환으로 뇌 안에 아밀로이드 베타와 타우 단백질이 과도하게 축적돼 신경세포 손상과 지속적인 신경염증성 반응, 칼슘 불균형 등이 일어나는 것이 특징이다.

연구팀은 ‘플라보노이드 노빌레틴’이 인간 뇌의 주요 신경교세포이며 뉴런에 중요한 대사 및 영양 지원을 제공하는 성상교세포에 아밀로이드 베타로 인한 세포독성으로부터 세포를 보호하는 역할을 하고, 세포 내 Ca+ 수준을 정상으로 조절하는 효과가 있다는 것을 밝혀냈다.

이를 위해 태어난 지 하루 된 생쥐의 뇌에서 성상세포 및 신경세포를 분리해 배양한 후 올리고머(Oligomeric) 아밀로이드 베타(Aβ42)를 처리, 알츠하이머 시험관 내 모델(In vitro model)로 사용했다. 이에 대한 노빌레틴 세포 생존율, 항산화 측정, 세포 내 칼슘 농도 측정 및 Aβ42 및 노빌레틴으로 처리한 성상세포의 유전자와 대사물질(Metabolites)을 분석했다.

또 생물학적 경로와 관련된 유전자 기능적 강화 분석(Functional enrichment Analysis)을 수행하고, 세포 내 IP3 수용체와 노빌레틴간의 상호작용을 분자-도킹(Molecular-docking) 분석으로 칼슘 신호전달체계를 담당하는 IP3 수용체에 노빌레틴이 결합할 가능성을 확인 후 성상세포에서 Aβ42로 유도된 세포 독성 및 칼슘 조절과 관련된 다양한 생물학적 경로를 규명했다.

이러한 연구 성과는 세계적인 국제 학술지 Redox Biology(IF: 11.4)에 ‘Nobiletin regulates intracellular Ca2+ levels via IP3R and ameliorates neuroinflammation in Aβ42-induced astrocytes’라는 제목으로 최근 발표됐다. 또한 BRIC(Biological Research Information Center)의 한빛사(한국을 빛낸 사람들)에도 소개됐다.

연구를 함께 진행한 ㈜파미노젠은 가천대 산학협력단과 지난 2019년 MOU를 한 인공지능 딥러닝 기반 혁신신약개발 기업으로 이번 연구는 농촌진흥청 K-농식품 자원 기능성성분 활용기반 고도화(R&D)사업의 지원을 받아 수행됐다.

가천대 이해정 교수는 “이 연구를 통해 국내산 농산물에 함유된 성분의 우수한 기능성을 증명했고 앞으로도 국내산 농산물의 기능적 우수성을 지속적으로 밝혀나갈 예정”이라며, “관련 농가 소득 향상은 물론 알츠하이머치료제 개발에 우리나라가 선도적 역할을 할 수 있길 기대한다”고 말했다.

fob140@heraldcorp.com