| 초록 |
연구개요 본 연구는 유산균 등의 유익균을 스타터로 활용하여 비만과 당뇨에 효과가 있는 것으로 알려진 한약재들을 발효시켜 항비만 및 항당뇨 복합효능을 검증하여 발효한약을 활용한 건강기능식품, 천연물 신약의 개발을 위한 기초 기반을 닦는 것을 목표로 한다. 이의 검증을 위해 인비트로, 동물실험, 인체적용 시험 등 다양한 연구를 활용하며 파이로시퀀싱, 마이크로어레이, 메타볼로믹스 등의 첨단 OMICs 기법을 동원하여, 수준 높은 데이터로서 그 효능의 기전을 심화 탐구한다. 발효한약의 항비만, 항당뇨 효능을 검증하는 외에도 미생물이 비만과 대사질환을 일으키는 병리적 기전을 함께 연구하여 발효한약의 미생물 조정, 대사조정효과를 통하여 대사질환의 치료 물질로서 활용될 수 있음을 밝히고자 한다. 연구 목표대비 연구결과 1A. 발효연구 자연 발효된 한약재에서 자라는 미생물 균주 확보 - 여러 한약재 후보(금은화, 어성초, 황금, 황련, 천화분, 상기생 등)의 추출물을 배지에 섞어 여러 균주들의 성장을 관찰하되 유해균을 억제하고 유익균의 성장을 도우는 한약재를 찾고, 이를 자연발효시켜 잘 자라는 균주를 발굴하고 염기서열을 분석하여 동정한 후 저장함 1B. 성분분석연구 발효 전후 지표물질의 변화 관찰 - HPLC 혹은 LC-MS를 통하여 주요 발효한약의 발효 전후 지표물질 변화 상태를 관찰하고 이를 미생물과 관련지어 약물 대사의 기전을 밝힘 1C. 인비트로 효능연구 인비트로 실험을 통한 당흡수 촉진 및 인슐린 생산능 개선 약물 검색 - C2C12 마우스 근육세포, 3T3-L1 마우스 지방전구세포, INS-1 췌장 세포 등을 이용하여 근육내로 당흡수를 촉진시키며 인슐린 분비능을 개선시키는 발효한약재를 스크리닝하여 2-3종으로 압축한 후 2차년도로 넘김 1D. 기전분석연구 microarray를 통한 유전자 발현 분석 - qPCR array 혹은 마이크로어레이를 통해 당대사 및 지방대사와 관련된 유전자들의 발현이 약물처리 전후로 어떻게 변화되는지를 관찰함 2E. 동물효능연구 한약재를 투여한 비만동물의 감량 효과 및 당대사 개선 효과 관찰 - OLETF rat 혹은 고지방사료 투여 비만 유도 마우스를 이용하여 발효 한약재의 감량효과 및 당대사 개선 효과, 인슐린저항개선 효과를 관찰함. 2F. 기전연구 지방 및 당대사가 개선된 동물의 분변 미생물 분석 - E 실험에서 발효 한약재로 감량 및 당대사가 개선이 된 동물에서 얻어진 분변샘플을 DGGE, RFLP, pyrosequencing 등의 분자생물학적 방법을 통해 미생물균총의 패턴을 분석함 2G. 기전연구 지방 및 당대사가 개선된 동물의 혈액 대사체 분석 - E 실험에서 발효 한약재로 감량 및 당대사가 개선이 된 동물에서 얻어진 혈액샘플을 LC-MS 기법을 통해 대사체의 패턴을 분석함 3H. 사람샘플 확보 전형적 비만-대사질환 환자 모집 - IRB 승인을 받은 후 체질량지수 25kg/m2 이상 허리둘레 남자 90, 여자 85cm 이상의 전형적인 대사증후군 환자 10명 및 대조군 10명을 모집하고 체성분검사, 혈액검사 등으로 정보를 획득하고 그들의 분변을 확보한 후 -80도에 보관하여 실험에 대비함. 3I. 인체적용연구 피험자들에게 투약하여 감량 효과 및 당대사 개선 효과 관찰 - H 실험에서 확보된 피험자들에게 한약재를 투약하여 감량 효과 및 당대사 개선 효과 관찰하고 분변과 혈액샘플을 확보하여 이식 동물들의 샘플과 비교 관찰한다. 3J. 동물이식연구 사람 미생물을 동물에 이식후 발효한약의 감량 효과 및 당대사 개선 효과 관찰 - 3-4명의 인체분변샘플을 정상마우스 혹은 germ free mouse에 1명당 7마리의 한 그룹별로 이식하여 사람의 지질 및 당대사 패턴을 옮기고 발효 한약재의 감량효과 및 당대사 개선 효과, 인슐린저항개선 효과를 관찰한다. 3K. 기전연구 인간 공여자 및 미생물 수여 동물의 분변 미생물 분석 - J 실험에서 한약재를 투여한 사람과 그 미생물을 이식받은 동물 일부의 분변샘플을 확보하여 DGGE, RFLP, pyrosequencing 등의 분자생물학적 방법을 통해 미생물균총의 패턴을 분석함 3L. 기전연구 인간 공여자 및 미생물 수여 동물의 혈액 대사체 분석 - J 실험에서 한약재를 투여한 사람과 그 미생물을 이식받은 동물 일부의 혈액샘플을 확보하여 LC-MS 기법을 통해 대사체의 패턴을 분석함 연구개발 결과의 중요성 3년간에 걸친 본 연구를 통해 본 연구팀은 양적으로 질적으로 우수한 연구결과를 도출해내었다. 먼저 총 6편의 국제저명학술지에 논문을 게재하였고 종료 보고 중에도 1건의 논문이 추가 게재 확정되었다. 국내논문도 총 5편을 KCI 등재지에 게재하는 등 양적으로 처음 기대했던 연구 성과를 초과하는 등의 성과를 올렸다. 본 연구결과를 토대로 향후 한약재의 장내미생물 조정 효과 관련된 대규모 연구사업을 지원할 예정이며 국제 학술대회에서도 적극적으로 발표할 계획이다. (출처 : 요약문 2p) |
