GIST, 장내미생물이 만드는 '3-페닐락틱산(PLA)' 발견

유산균 유래 대사산물 3-PLA(페닐락틱산) 발견 및 건강 노화 인텍스(HAI). GIST 제공

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[파이낸셜뉴스] 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 류동렬 교수가 이끈 산학연 공동연구팀이 노화를 늦추고 노인성질환 개선에 효과가 있는 특정 장내미생물을 발견했다. 이 미생물로 인해 우리의 세포 속에 있는 미토콘드리아가 젊은 개체의 최대 80%까지 회복했다.

9일 연구진에 따르면, 유산균 생균이 생산하는 대사체에 주목해 장내 공생미생물이 생성하는 대사산물 '3-페닐락틱산(PLA)'이 미토콘드리아 항상성을 강화해 근감소증과 같은 노화 관련 질환의 개선에 중요한 역할을 했다.

연구진은 특히 건강수명을 객관적으로 평가할 수 있는 '건강노화인덱스(HAI)'를 개발하고 이를 통해 PLA의 효과를 체계적으로 검증했다.

건강노화인덱스는 활력(자발적 움직임), 산소 소비량(미토콘드리아 기능) 및 ATP(모든 세포 활동의 에너지원인 아데노신 삼인산 생성 효소) 생성량 등을 종합적으로 평가해 '수명의 단순 연장'과 '건강수명의 연장'을 객관적으로 구분할 수 있는 새로운 지표이다.

이번 연구를 통해 노화 과정에서 20~80% 정도 감소하는 미토콘드리아의 항상성은 식이를 통한 PLA 공급으로 젊은 개체의 최대 80%까지 회복했다. 연구진은 "이는 근감소증과 같은 노화 관련 질환의 개선에 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다"고 설명했다.

미토콘드리아 항상성 강화는 PLA 투여군에서 대조군 대비 산소 소비량이 1.5배, ATP 생성량이 1.8배 증가했다. 연구진은 PLA가 근감소증 치료제 개발 뿐만아니라, 건강한 노화를 위한 기술의 발전에도 크게 이바지할 것으로 기대하고 있다.

생체에너지를 생산·공급하는 '파워플랜트' 역할을 하는 미토콘드리아는 나이듦에 따라 혹은 독성 물질에 노출됨에 따라 기능 이상을 맞이할 수 있는데, 미토콘드리아의 기능 이상은 대부분 노화와 관련된 질병으로 이어지며 신경퇴행질환·루게릭병·심혈관계 질환·정신 질환·당뇨·암과 같은 다양한 질병과 연관이 있다.

따라서 미토콘드리아와 같은 세포 소기관을 새롭게 만들고, 나쁜 것은 파괴해 재활용하는 과정이 지속적으로 이뤄져야 한다. 이 과정이 잘 관리되면 우리 몸의 노화속도가 늦어지고, 건강수명이 연장될 수 있다.

연구진은 또한 PLA가 근육과 에너지 대사에는 어떤 긍정적인 영향을 미치는지 상세히 분석했다.

그 결과, PLA는 미토콘드리아 활성화(젊은 개체의 70~80% 수준으로 회복), 스트레스 저항성(투여하지 않은 대조군 비교 약 1.5~2배 증가) 및 수명(투여하지 않은 대조군 비교 6.6% to 21.2% 증가)을 증가시켜 건강수명(HAI 기준 약 150% 증가)을 연장하고 근육노화 증상을 개선하는 데 중요한 역할을 하는 것을 확인했다.

한편, GIST-충남대병원-고려대-에이치이엠파마-아모레퍼시픽 연구진은 이번에 발견한 장내미생물을 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 발표했다.
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monarch@fnnews.com 김만기 기자

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