한양대학교 이동윤 생명공학과 교수팀이 염증성 장 질환의 새로운 치료 방법을 개발했다고, 한양대가 1일 밝혔다. 금 나노입자 기반의 나노자임을 활용하여 염증성 장 질환에서 다중 위험신호를 효과적으로 조절할 수 있을 것으로 기대된다.

체내 항산화 효소의 양은 제한적이기 때문에, 우리 몸에 염증 반응이 발생했을 때 그 원인이 되는 활성산소를 모두 처리하는 데에는 한계가 있다. 금 나노입자 기반 나노자임(Nanozyme, 체내에서 효소 역할을 하는 나노물질)은 외부 표면적을 극대화시키는 특성을 갖고 있어 염증성 손상 치료에 유용하다. 하지만 기존 금 나노자임은 과산화효소 유사 활성(Peroxidase-mimick activity)으로 인해 다른 활성산소를 발생시킬 수 있다는 단점이 있다.

이 교수팀이 개발한 금 나노입자 기반 나노자임인 아우로자임(Aurozyme)은 염증 부위에서 발생하는 다양한 종류의 활성산소를 제거하는 능력을 갖추고 있다. 아우로자임은 표면이 고분자 화합물로 코팅되어 장 점막에 흡착된 후 활성산소를 유익한 물 및 산소 분자로 변환할 수 있다. 이에 따라 100배 향상 된 염증 제어 효과를 보인다.

이 교수팀은 급성 장 염증을 유발한 쥐를 대상으로 한 실험에서, 손상된 장의 활성산소를 억제하고 염증 세포 동원을 감소시켜 효과적으로 장 조직의 재생을 촉진함으로써 장내 미생물 균형을 복구시키는 결과를 확인하였다.

이번 연구는 류마티즈 염증 질환, 급성폐손상, 피부질환 등 염증활성을 제어해야하는 급성염증성 등 치료에 다각화하여 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

과학기술정보통신부 한국연구재단의 지원을 받아 진행된 이번 연구는 생체재료분야 및 의공학 분야 세계적 학술지 「스몰(Small, IF=15.153)」에 지난 5월 28일 게재됐다.

해당 논문(제목 : Aurozyme: A Revolutionary Nanozyme in Colitis, Switching Peroxidase-like to Catalase-like Activity)은 한양대 생명공학과 김형식 박사와 이시은 석사가 제1저자로 참여하고, 이동윤 교수가 교신저자로 참여했다.

이동윤 교수

유해한 퍼옥시다아제 활성을 유익한 카탈라아제 활성으로 전환하는 글리콜 키토산의 역할과 ROS/RNS 및 HMGB1에 대한 다중 소거 나노자임을 설명하는 Aurozyme의 개략도.