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국내·외 연구팀, 장내 미생물 대사체의 작용 원리 연구[이데일리 강민구 기자] 당뇨병 환자 개인별 반응을 조절해 당뇨병 치료제 효과를 높이는 데 활용할 연구결과가 나왔다. 국내·외 연구팀은 장내미생물 대사체가 당뇨병 약인 메포민의 혈당조절 실패에 미치는 영향을 알아냈다.

한국연구재단은 고아라 성균관대학교 의과대학 정밀의학교실 교수 연구팀과 프레드릭 백헤드 스웨덴 예테보리대학교 교수 연구팀이 이 같은 연구결과를 발표했다고 11일 밝혔다.

메포민은 당뇨병 진단 후 1차로 처방받는 약물이다. 60년 이상 혈당강하제로 이용되는 성분이나 작용 원리는 명확하지 않았다.

연구팀은 장내미생물 대사체인 이미다졸 프로피오네이트(아이엠피)가 당뇨병 약인 메포민의 작용을 억제한다는 사실을 확인했다. 아이엠피는 장내미생물 내 효소인 유라코네이트 리덕테이즈(urocanate reductase)에 의해 생산되는 아미노산인 히스티딘 유래 대사체이다. 당뇨 환자의 장내미생물이 정상 혈당인 사람의 장내미생물에 비해 히스티딘으로부터 고농도로 생산해 당에 대한 내성을 악화시키는 것으로 알려졌다.

기존 연구들은 장내미생물 조성의 차이에 집중됐다면 이번 연구는 장내미생물 대사체가 약물과 상호작용으로 약물의 효능에 영향을 미칠 수 있는 것을 확인한 것이다.

아이엠피는 메포민 복용 이후에도 혈당이 높은 당뇨환자에서 증가했다. 아이엠피가 메포민의 신호전달 과정을 막아 메포민이 혈당조절에 실패하는 원인 인자일 가능성도 제시했다. 쥐에서 아이엠피의 작용을 억제하면 메포민의 효능이 복구될 수 있는 것으로 분석됐다.

연구팀은 정밀의학, 맞춤의학에 대한 중요성이 커지는 상황에서 장내미생물 대사체 제어를 통해 약물에 대한 반응을 조절할 실마리가 될 것으로 기대했다.

고아라 교수는 “장내미생물 대사체와 약물과의 상호작용 연구가 중요하다”며 “아이엠피가 교란시키는 세포 내 신호전달 과정을 피르페니돈(pirfenidone) 약물이 막았고, 이 약물은 특발성 폐섬유증에 허가받은 경구투여제로 안정성이 입증돼 메포민 효과가 감소한 당뇨환자의 병합치료에 활용할 가능성이 있다”고 말했다.

연구 결과는 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘(Cell Metabolism)’에 12일 온라인판에 게재됐다.

장내미생물 대사체의 당뇨병 약 메포민에 대한 작용억제 메커니즘.<자료=한국연구재단>

강민구 ([email protected])

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