초록 ▼

연구배경: 폐렴 등으로 표현되는 급성폐손상 (acute lung injury: ALI)은 치사율이 높은 (약 40%) 염증성 폐질환임. 현대사회가 고령화됨에 따라 급성 폐손상에 의한 개인과 사회적 고통은 더욱 커질 것으로 전망되나 뚜렷한 치료제가 없어 급성폐손상은 unmet medical need로 남아 있는 실정임. 따라서 급성폐손상을 치료하기 위한 연구나 치료제 개발은 절실한 실정이며 이를 위해 전 세계적으로 활발한 연구가 진행되고 있음.
한약재는 일반적인 염증치료약에 비해 독성과 side effect가 상대적으로 적은 장

연구배경: 폐렴 등으로 표현되는 급성폐손상 (acute lung injury: ALI)은 치사율이 높은 (약 40%) 염증성 폐질환임. 현대사회가 고령화됨에 따라 급성 폐손상에 의한 개인과 사회적 고통은 더욱 커질 것으로 전망되나 뚜렷한 치료제가 없어 급성폐손상은 unmet medical need로 남아 있는 실정임. 따라서 급성폐손상을 치료하기 위한 연구나 치료제 개발은 절실한 실정이며 이를 위해 전 세계적으로 활발한 연구가 진행되고 있음.
한약재는 일반적인 염증치료약에 비해 독성과 side effect가 상대적으로 적은 장점이 있음. 또한 새로운 약을 개발의 주요 자원이 될 수 있어 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있음. 최근에는 다양한 염증성 질환의 치료에 사용되어 오던 한약재로부터 단일 천연물을 분리하고 천연물의 약효 규명 연구가 활발히 진행되고 있음. 그러나 한약재의 약효를 대표하는 천연물의 양이 상대적으로 적거나 후보 천연물을 정제하고 약효를 동정하는 과정에서 효과가 상쇄되는 등 어려움이 있음. 따라서 한약재 유래 천연물의 약효를 높이는 연구는 한약재의 효능과 부가가치 상승 등에 기여할 수 있는 중요한 연구 분야라고 사료됨.
연구 목적: 염증성질환에 사용되어 오던 한약재인 독활, 물푸레나무, 황금 등에서 순수 분리한 kaurenoic acid (KA), aesculin, baicalein 등을 중심으로 미생물 효소를 이용하여 당이 부가된 KA유도체 또는 염증억제 천연물 유도체를 만들고, 급성폐손상을 치료의 유용성을 높일 수 있는 한약재 유래 치료제의 도출을 목표로 함.
연구방법: 독활에서 KA를 순수 분리하고, 고온균인 Thermotoga neapolitana의 beta-glucosidase를 이용하여 당을 부가한 후, 구조를 분석하여 당부가 물질을 규명함. 유사한 방법으로 순수 분리된 aesculin, baicalein에 당을 결합시킴. 당부가 천연물을 염증억제 효과를 검증하기 위해 대표적 항염증억제 인자인 Nrf2의 활성능을 reporter assay와 semi-quantitative RT-PCR, western blot 등을 이용하여 비교 평가함. 대장균의 내부독소 (endotoxin)을 이용하여 마우스의 폐에 ALI를 유발하고, 당부가 천연물에 의한 ALI 치료효과를 검증함.
연구결과: 1. KA는 Nrf2를 활성시키며 당부가된 KA에 의한 Nrf2 활성 증진 효과는 관찰되지 않음. 2. 당 부가 기술의 유용성을 검증하기 위해 염증억제 효과를 보이는 aesculin에 당 부가하여 그 효과를 조사한 결과, aesculin에서 관찰되지 않았던 Nrf2 활성을 증진 시킴. 3. bailcalen에 당 부가하여 그 효과를 조사한 결과, Nrf2 활성을 10배 가량 증진 시킴. 4. ALI 마우스 모델에서, KA와 당부가된 aesculin에 의한 치료효과가 증대됨.
결과활용: 1. 본 연구를 통해 Nrf2 관련 연구 논문 발표 (SCI급 5편). 2. 본 연구 결과를 바탕으로 심화 연구에 활용. 3. 천연물 유래 ALI 치료제 개발연구에 활용. 4. 염증성 질환에 사용되는 한약재 유래 천연물의 효과 개선 및 한약재 효과 개선에 적용 가능. 5. 기타 한약재 유래 천연물의 효과 개선 및 한약재 효과 개선에 적용 가능.