우리대학 의료과학대학 의료생명공학과의 박상규 교수는 예쁜꼬마선충을 실험동물로 사용하여 식물유래 파이토케미컬인 플로리진의 항산화, 수명연장 효능을 규명하였으며, 노화관련 질환인 알츠하이머병, 파킨슨병, 당뇨병에서의 효능을 입증하였다. 또한 유전학적 기법을 활용하여 플로리진의 세포 내 작용기전을 밝혔다.

 고령화 사회로 접어들며, 노화과정에 대한 이해와 노화 관련 질환에 대한 연구는 큰 사회적, 경제적 관심을 받고 있다. 현재까지 노화의 원인으로 알려진 것 중 가장 널리 알려진 것은 활성산소에 의한 세포 내 산화적 손상이다. 산화적 손상은 개체의 노화 뿐만 아니라 다양한 노화관련 질환의 원인으로도 지목되고 있다. 이러한 세포 내 활성산소의 축적을 막아 노화의 속도를 늦추고, 수명을 연장시키기 위해 다양한 항산화 물질을 이용한 항노화, 수명연장 연구가 진행되어 왔다. 파이토케미컬은 식물이 환경적 스트레스, 감염, 오염물질과 같은 것에 저항하기 위해 생산하는 화학물질로서 항산화, 항염증, 항균과 같은 다양한 생물학적 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 파이토케미컬은 또한 암, 심장질환, 신경퇴행성 질환과 같은 노화관련 질환의 예방과 치료에도 효과가 있는 것으로 보고되었다. 예를 들어 kaempherol과 luteolin은 활성산소를 유의적으로 없애주며, epicatechin과 curcumin은 활성산소를 없애는 효소인 SOD의 활성을 증가시킨다. Dioscorea alata L.로부터 추출된 파이토케미컬은 파킨슨병의 원인 단백질로 알려진 alpha-synuclein 단백질의 축적을 억제하였다.

 박상규 교수 연구팀은 사과나무 껍질에서 최초로 발견된 파이토케미컬인 플로리진의 항산화, 항노화 효능을 예쁜꼬마선충을 실험동물로 사용하여 연구하였다. 플로리진을 섭취한 실험동물은 대조군에 비해 산화성 스트레스에 대한 저항성이 유의적으로 증가하였으며, 개체의 평균 수명과 최대 수명이 모두 증가하였다. 근육 노화에 의한 운동성의 저하도 유의적으로 지연시키는 결과를 보여주었다. 또한 플로리진은 수명연장 관련 생체지표 유전자인 hsp-16.2와 sod-3 유전자의 발현을 유도하였으며, 질환 동물모델을 이용한 연구를 통해 노화관련 질환인 알츠하이머병, 파킨슨병, 당뇨병에 효과가 있음이 증명되었다. 수명연장 돌연변이체와 관련 유전자 발현 분석을 통해 플로리진의 항산화, 항노화 효능에는 DAF-16에 의한 스트레스 반응 유도와 자기포식의 활성화가 관여함을 최초로 밝혔다.

 교신저자인 박상규 교수는 “고령화 사회로 접어든 많은 선진국에서는 건강수명을 연장하고, 노화관련 질환을 예방 및 치료할 수 있는 새로운 항노화 물질 발굴을 위해 연구 자원을 집중하고 있다. 식물유래 파이토케미컬은 이러한 요구사항에 가장 부합하는 항노화 물질군이다. 본 연구에서 발굴한 플로리진의 항산화, 항노화 효능에 대한 연구결과를 바탕으로 향후 항노화 기능성 제품이 개발된다면 우리나라가 세계 항노화 의약품 및 기능성 식품 시장을 선점하는데 크게 기여할 것이다”라고 말했다.

 연구결과는 최근 ‘예쁜꼬마선충을 이용한 플로리진의 항산화, 항노화 효능 및 관련 기전 연구(Anti-oxidant and anti-aging effects of phlorizin are mediated by DAF-16-induced stress response and autophagy in Caenorhabditis elegans)’라는 제목으로 국제학술지 Antioxidants (IF: 7.675, 2021 JCR 기준) 2022년 10월호에 게재됐다.