우리 연구진이 장 오가노이드로(장기유사체) 유산균 효능을 검증 모델을 개발하고, 이를 활용해 실제 유용 유산균을 새롭게 발굴하는데 성공했다. 향후 인체의 장 건강에 유용한 신규 유산균, 유산균 대사산물인 '포스트바이오틱스' 발굴에 크게 이바지할 수 있을 것으로 기대된다.
한국생명공학연구원(원장 김장성)은 손미영·박두상 박사 공동연구팀이 세계 최초로 인간 장 오가노이드 모델을 이용, 장 발달 촉진과 염증성 장 질환 보호 효과를 검증한 신규 유산균 발굴에 성공했다고 17일 밝혔다.
최근 다양한 세포로 분화할 수 있는 전분화능 줄기세포에서 유래한 장 오가노이드 기술이 비약적으로 발전하면서 유산균 효능 평가의 새로운 플랫폼으로 주목받고 있다. 지금까지 효능 평가에 쓰인 배양 장 세포주나 생쥐 모델과 달리 인간의 장을 정확히 모사할 수 있다. 태아의 미성숙 장과 비슷해 초기 장 발달 과정을 살펴볼 수 있는는 장점도 있다.
연구팀은 새로운 리모실락토바실러스 루테리(이하 루테리) 유산균(L. reuteri DS0384)을 발굴하고, 인간 장 오가노이드 플랫폼을 이용해 유산균의 장 발달 효과와 유산균 대사산물의 염증성 장 질환 보호 효능을 규명했다.
루테리는 인간 등 포유류의 위·장 등에서 발견되는 유산균이다. 질병과 감염 예방에 효과가 뛰어나며, 항균물질인 루테린을 생산하는 것으로 알려져 있다.
연구팀이 발굴한 루테리 균주는 다른 균주보다 장 오가노이드 성숙과 발달을 촉진할 뿐만 아니라, 내산성을 갖고 있어 장까지 살아서 갈 수 있다. 장 정착성도 높은 것으로 나타났다. 또 신규 루테리에서 유래된 대사산물은 장 줄기세포를 증식시키고 염증성 장 질환과 대장염에 대한 보호 효능도 있다.
연구팀은 이와 같은 효능을 마우스 동물모델 실험에서도 확인하며 향후 제품화에 대한 가능성을 높였다.
손미영 박사는 “인간 전분화능 줄기세포에서 유래한 장 오가노이드 플랫폼이 인체 유용 미생물 발굴에도 이용될 수 있음을 확인했다”며 “새롭게 발굴한 기능성 루테리 유산균이 유아 장 발달과 염증성 장 질환의 예방에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.
김영준기자 kyj85@etnews.com
