전남대학교는 생명과학기술학부 최흥식 교수(사진 왼쪽)와 의과대학 최현일 교수 연구팀이 철(Fe) 대사 조절을 통해 병원성 세균 감염과 증식을 억제할 수 있는 향균제 후보물질을 찾아냈다고 28일 밝혔다.
이 연구결과는 세균의 감염과 증식에 필요한 대식세포의 철 함량을 낮추는 방식이어서 병원성 세균에 직접 작용하는 기존 항생제와 달리 내성을 극복할 수 있는 신개념 항균제 개발에 기여할 것으로 기대된다.
연구팀은 철 함량 조절에 관여하는 핵심 호르몬인 헵시딘의 발현을 조절하는 이알알감마와 결합, 그 활성을 억제하는 저분자 물질(GSK5182)이 식중독의 주요 원인균인 살모넬라 증식에 필수인자인 철 함량을 낮춰 항균효과를 보인다는 사실을 밝혀냈다.
이에 따라 향후 이를 응용한 향균제가 개발될 경우 항생제 다재 내성균(슈퍼박테리아) 치료에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
연구팀은 살모넬라가 대식세포에서 증식할 때 이알알감마가 헵시딘을 통해 살모넬라 증식을 촉진시키는 것에 착안, 이알알감마를 억제하는 것으로 알려져 있는 GSK5182가 대식세포 내 철 함량을 낮춰 살모넬라 증식을 억제할 것이라 가정하고 연구를 수행했다.
연구팀이 실제로 감염된 생쥐에 이 저분자물질을 투여하자 살모넬라의 증식이 현저히 감소되고 동물의 생존율이 증가하는 것으로 나타났다.
아울러 이번 연구에서는 리보핵산 간섭을 통해 이알알감마를 억제한 경우에도 살모넬라 증식이 억제되는 사실도 관찰됐다.
지금까지 세균에 직접 작용하는 기존 항생제의 경우 내성을 갖는 균주가 나타나거나 이로운 세균을 파괴하는 등의 우려가 있었다. 또 세포 내에서 증식하는 감염세균도 그 효과가 제한적이었다. 때문에 세균이 기생하는 생체의 면역력을 이용하는 방식의 항세균물질 발굴에 대한 활발한 연구에도 불구하고 숙주와 세균과의 상호작용에 대한 이해가 부족한 실정이었다.
연구진은 "이번 연구결과는 기존 항생제와 달리 항생제 내성균주, 정상세균총 파괴 등의 부작용을 최소화할 수 있는 신개념의 병원성 세균 감염 치료법의 근본원리를 제시했다는 데 그 의의가 있다"고 설명했다.
이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단의 지원으로 진행됐으며 연구결과는 국제학술지 네이처 메디슨(Nature Medicine) 3월23일자 온라인 판에 게재됐다.
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