초록 ▼

□ 연구개요
본 연구과제에서는 천연물/생약 유래 다당체를 대상으로, 장관의 항상성을 유지하는 다당체를 선별하여 장관벽 강화 기능과 장관 마이크로바이옴 및 단쇄 지방산의 변화를 분석하고, 대장염 연관 대장암 (Colitis-associated colon cancer: CAC) 치료/개선 효능이 있는 소재 도출 및 바이오마커를 발굴을 하고자 함
(1) 천연물 유래 다당체의 구조 및 활성의 관계 파악
(2) 장내환경 개선 및 장관벽 강화 소재 도출 및 기전 분석
(3) CAC 모델을 이용한 효능평가 및 기전 분석

□ 연구개요
본 연구과제에서는 천연물/생약 유래 다당체를 대상으로, 장관의 항상성을 유지하는 다당체를 선별하여 장관벽 강화 기능과 장관 마이크로바이옴 및 단쇄 지방산의 변화를 분석하고, 대장염 연관 대장암 (Colitis-associated colon cancer: CAC) 치료/개선 효능이 있는 소재 도출 및 바이오마커를 발굴을 하고자 함
(1) 천연물 유래 다당체의 구조 및 활성의 관계 파악
(2) 장내환경 개선 및 장관벽 강화 소재 도출 및 기전 분석
(3) CAC 모델을 이용한 효능평가 및 기전 분석

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 장관 상피세포와 염증세포와의 공배양을 통해 확인한 장내 염증 억제 활성은 천연물 추출물보다 다당체에 의한 활성이 보다 양호함을 확인함
(2) 린코마이신에 의해 악화된 장내환경 개선 평가 결과, 홍삼 유래 다당체를 이용한 장내환경 개선에 유의하게 확인되었음. 또한 장관벽의 라이소자임, claudine-1의 단백질/유전자의 발현이 다당체 투여에 의해 증가함. 린코마이신 투여에 의해 장내 유익균총의 감소 및 유해균총의 증가가 다당체 투여에 의해 개선됨. 또한, 맹장 내 단쇄지방산 (Acetic acid, Butylic acid)의 함량도 개선됨. 이를 통해 장내 세균총의 변화가 단쇄지방산의 함량에 영향을 미치는 것을 확인함
(3) 대장염 연관 대장암 (CAC) 모델에서는 1, 2차년도에서 도출된 다당체를 이용하여 CAC개선 평가 결과, 대장암 마우스의 생존율을 높이는 것을 확인함. 또한, 대장암 마커 (COX-2, pERK)의 억제 및 S100A8/A9, IL-6, TNF-α가 억제됨을 확인함. 마이크로바이옴 분석 결과에서는 개체 차이에 의해 유의적 변화를 확인하기 어려웠음. 그러나, 단쇄지방산 분석결과에서 CAC군에서 감소한 Acetic acid 및 Propionic acid가 다당체 처리에 의해 증가하는 것을 확인하였음

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
(1) 장관환경 개선에 천연물 유래 다당체가 효과적인 것을 알 수 있었으므로, 천연물 유래 다당체를 활용한 장 건강 식품 및 장 질환 개선 의약품 개발에 활용될 수 있음
(2) 천연물 다당체에 의한 마이크로바이옴 변화를 바탕으로 한 단쇄지방산 연구가 확인되었으므로, 향후 이를 활용한 in vitro fermentation 연구 등으로 확대될 것으로 기대됨
(3) 천연물의 열수 추출물보다 다당체의 활성이 확인 되었으므로, 향후 다당체의 분석연구 (분자량, 결합양식 규명) 및 활성 moiety에 대한 연구가 증가할 것으로 기대됨

(출처 : 연구결과 요약문 2p)