국내연구팀, 유사장기 ‘오가노이드’ 통해 새 유산균 발굴

생명연 손미영·박두상 박사팀, 신규 락토바실러스 루테리 유산균 균주 발굴
“다른 균주들보다 장 오가노이드 성숙‧발달 촉진…내산성·장 정착성 높아”

인간 장(腸) 오가노이드(장기유사체) 모델. 한국생명공학연구원 제공.

국내 연구팀이 오가노이드(organoid, 장기유사체)로 유산균 효능을 검증할 수 있는 시스템을 개발하고 이를 이용해 새로운 유산균을 발굴했다.

이를 통해 향후 인체의 장 건강에 유용한 신규 유산균과 유산균 대사산물인 포스트바이오틱스 발굴에 크게 이바지할 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다.

한국생명공학연구원(이하 생명연) 손미영·박두상 공동연구팀은 세계 최초로 ‘인간 장(腸) 오가노이드’ 모델을 이용해 장 발달 촉진과 염증성 장 질환 보호 효과를 검증한 신규 유산균을 발굴하는 데 성공했다고 19일 밝혔다.

‘리모실락토바실러스 루테리’(이하 루테리)는 인간을 포함한 포유류의 위와 장 등 다양한 자연환경에서 발견되는 유산균이다. 루테리는 항균 물질인 ‘루테린’을 생산하며, 질병·감염 예방 효과도 다른 유산균보다 뛰어난 것으로 알려져있다.

연구팀은 인간 장 오가노이드 플랫폼을 이용해 새로 발굴한 루테리 균주를 검증한 결과, 다른 균주들에 비해 장 오가노이드의 성숙·발달을 촉진할 뿐만 아니라 장까지 살아서 갈 수 있고, 장 정착성도 높은 것으로 확인됐다.

또한 신규 루테리에서 유래된 대사산물은 장 줄기세포를 증식시키고, 염증성 장 질환·대장염에 대한 보호 효능이 있는 사실도 밝혀졌다.

연구팀은 이와 같은 효능을 마우스 동물모델 실험에서도 확인하며 향후 제품화에 대한 가능성을 높였다.

손미영 박사는 “인간 전분화능 줄기세포에서 유래한 장 오가노이드 플랫폼이 인체 유용 미생물 발굴에도 이용될 수 있음을 확인했다”라며 “새롭게 발굴된 기능성 루테리 유산균이 유아의 장 발달과 염증성 장 질환의 예방에 이바지할 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다.

이번 연구 결과는 마이크로바이옴 분야 국제학술지 ‘장내 미생물(Gut microbes)’에 지난달 21일자 온라인 판에 게재됐다.

이승구 온라인 뉴스 기자 [e-mail]