Overview of Our Science

우리 신체는 외부환경에 포함되어 있는 여러 병원균, 유해물질, 독소 등으로부터 스스로를 방어하기 위해 신체 내부의 면역계를 활성화시켜 방어합니다. 특히 위장관계는 음식물을 통해 외부환경과 자주 접촉하게 되는 곳이므로 여러 병원균, 유해물질, 독소등의 주된 침입경로 입니다. 뿐만 아니라 우리 장관에는 우리 신체의 세포수보다 훨씬 많은 미생물이 살고 있습니다. 미생물의 양, 수, 다양성을 포함해 균의 전체적인 분포도를 균총(microbiota)이라고 하는데, 질병과 장내 균총(gut microbiota)의 상관관계에 대해 세계적으로 많이 연구되고 있습니다. 장내 균총(gut microbiota)의 미생물의 종류와 수, 개체의 다양성이 다양한 질병들과 상관관계가 있다고 보고됩니다. 질환 발병 요인 중 비유전적(환경적) 요인이 60% 이상을 차지하며, 병원균, 항생제 사용, 식이 요법, 염증 및 기타 세균성 질병 (dysbiosis)은 질병을 유발하거나 지속시킬 수 있는 미생물 ecology가 파괴되는 원인이 될 수 있습니다.

장내 균총이 바뀌면 면역계와 신경계가 가장 큰 영향을 받는다고 2018 년 사이언스지에서 발표하였습니다. 이러한 환경요인에 의해 우리 면역계가 영향을 받게 되고 면역기능과 몸의 항상성이 떨어져 다양한 질병이 발생하게 됩니다. 이런 이유로 위장관계의 면역계는 특히 발달되어 있습니다. 장관면역 (gut immunity)은 우리 몸 면역체계의 70~80%를 차지하고 있습니다. 면역계의 최전선에서 1차 방어벽으로 중요한 역할을 하는 장관면역계는 건강에 중요한 역할을 합니다.

장관세포의 점막은 장관 내 미생물이나 이들의 부산물, 병원균, 유해물질, 독소 등의 유입을 차단하는 물리적, 화학적 방어벽 역할을 합니다. 장관점막 세포는 장 속에 유해물질이 많아지거나 손상이 가해지면 장 세포 간의 결합이 약해지게 되고 그 틈으로 유해물질들이 체내로 침투하게 됩니다. 이때 신체를 방어하기 위해 장관면역계가 활성화 되고, 장관의 면역세포들은 여러 면역학적 기능을 수행합니다. 위장관계 중 소장에서 면역세포들이 모여 있는 곳을 페이어스 패치(Peyer’s patches)라고 합니다. Peyer’s patch는 소화계 내에서 물질의 면역 감시에 중요한 역할을 합니다. 면역 감시 immune surveillance 는 면역계가 잠재적 병원균을 인식하고 파괴하는 과정을 의미합니다. 사람이 섭취하는 음식물은 Oral immune tolerance라 불리는 반응으로 인해 외부 물질로 인식하지 못해 면역반응이 일어나지 못하게 합니다. Peyer’s patch는 면역반응을 실행여부를 결정하는데 관여합니다.

Peyer’s patch에는 대식세포(macrophages), 수지상 세포(dendritic cells), T 세포(T cells) 및 B 세포(B cells)를 비롯한 다양한 면역 세포가 존재하고, Peyer’s patch 옆에는 M 세포(M cells)라는 전문화 된 세포가 있습니다. 이 M 세포는 Peyer’s patch의 대식세포와 수지상 세포에 항원을 공급합니다.

미생물이나 바이러스는 M 세포와 Peyer’s patch를 타켓으로 침투하여 건강을 위협하고, 다양한 질병을 유발 할 수 있습니다. 따라서 다당앤바이오는 질병의 발생과 밀접한 연관이 있는 장내 미생물과 신체 면역의 60% 이상을 담당하는 장관면역에서도 중요한 역할을 하는 Peyer’s patch와 M cell에 영향을 줄 수 있는 소재들을 발굴하여 면역과 장내 균총으로 인해 발생하는 다양한 질병들을 치료하는 의약품과 질병을 예방하고 건강유지에 도움을 줄 수 있는 건강기능식품 소재를 개발하고자 합니다. 장내 균총과 장 면역에 영향을 줄 수 있는 다양한 소재를 개발하였으며, 그 중 장내 균총과 장면역에 동시에 효과를 나타내는 활성다당체를 발굴하여 효능을 확인하고 특허를 출원하였습니다. 특히 활성다당체는 장 염증 유발물질에 의해 손상된 장조직을 건강한 상태로 회복시키는 효과가 있습니다. 또한 Payer’s patch에서 생성되는 면역글로불린(immunoglobulin)과 다양한 사이토카인(cytokine)의 양이 증가되어 장관면역계를 활성화 시키는 것으로 보고되었습니다. 뿐만 아니라, gut-brain axis를 통해 microbiota가 퇴행성 뇌질환인 치매, 특히 알츠하이머에 영향을 준다는 연구결과가 지속적으로 발표되고 있습니다. 실제 다당앤바이오는 알츠하이머 발병에 주요한 병인인 filamentous amyloid-β의 축적을 방지하고, 신경세포 보호효과 및 아세틸콜린 분해효소 억제효과가 있는 소재를 개발하였고, 추가 연구를 통하여 적응증 확대를 진행해 나갈 예정입니다.