[쿠키과학] ‘모란 뿌리껍질’, 장 염증 줄이고 뇌 염증·불안행동 완화

모란 뿌리껍질이 장 염증뿐 아니라 뇌 염증과 불안·우울 유사 행동까지 함께 완화한다는 연구결과가 나왔다.

한국한의학연구원(이하 한의학연) 박기선 박사팀이 목단피 추출물이 대장염으로 손상된 장 조직의 염증을 줄이고, 동반하는 뇌 염증과 행동 이상까지 개선하는 기전을 규명했다.

연구팀은 장과 뇌가 면역·신경·호르몬 신호를 주고받는 ‘장-뇌축(Gut-Brain Axis)’에 주목했다.

장에 염증이 오래 지속되면 염증 신호가 전신으로 퍼져 뇌 기능에도 영향을 미쳐 염증성 장질환 환자에게 불안과 우울 증상이 함께 나타나는 사례가 적지 않다.

연구팀은 대장염을 유도한 생쥐와 사람 유래 장 상피세포를 이용해 목단피 추출물의 효과를 분석했다.

실험 결과 목단피를 투여한 생쥐는 대장염으로 감소했던 체중과 짧아진 대장 길이가 개선됐다.

혈액 속 대표 염증물질인 종양괴사인자(TNF-α)와 인터루킨-6(IL-6) 농도가 낮아졌고, 장 조직 손상도 줄었다.

연구팀은 장 염증이 줄어든 원인으로 네크롭토시스(necroptosis) 억제를 확인했다.

네크롭토시스는 세포가 파열되면서 내부의 염증 유발 물질을 주변으로 방출하는 조절성 세포사멸 방식이다.

이 과정이 반복되면 장 조직 손상이 커지고 염증도 계속 증폭된다.

세포실험에서 목단피 추출물은 활성산소(ROS) 생성을 줄였고, RIP1-RIP3-MLKL로 이어지는 네크롭토시스 신호전달 과정을 억제했다.

그 결과 장 상피세포의 파괴가 감소했고 장 점막도 안정적으로 유지됐다.

연구팀은 장 염증 감소가 뇌에도 영향을 미치는 사실을 확인했다.

목단피를 투여한 생쥐는 불안과 우울을 보이는 행동이 줄었고, 고용량 투여군에서는 기억과 감정 조절에 중요한 해마와 의사결정을 담당하는 전전두엽에서 감소했던 신경전달물질 세로토닌 수치가 회복됐다.

또 뇌 면역세포인 미세아교세포와 성상교세포의 과도한 활성도 감소했다.

이들 세포는 평소에는 신경세포를 보호하지만 과도하게 활성화되면 염증물질을 분비해 신경 손상을 유발한다.

연구팀은 해마와 전전두엽에서 염증성 단백질 발현도 함께 감소한 것을 확인했다.

목단피의 어떤 성분이 이런 효과를 내는지도 분석한 결과패오니플로린(Paeoniflorin), 패오놀(Paeonol)을 비롯한 주요 활성 성분 5종을 확인했다.

각각의 성분은 활성산소 생성과 네크롭토시스 관련 신호를 억제해 목단피 효능이 여러 성분이 함께 작용한 결과일 가능성을 제시했다.

연구팀은 향후 장 점막 투과성과 혈액-뇌 장벽, 장내 미생물, 대사체 변화를 함께 분석해 장에서 시작된 염증이 어떤 경로를 거쳐 뇌에 영향을 미치는지 규명할 계획이다.

박 박사는 “장 염증을 조절하는 과정이 뇌의 염증 반응과 행동 변화에도 연결될 수 있다는 생물학적 연관성을 확인했다"며 ”장과 뇌를 함께 고려하는 새로운 치료 전략의 과학적 근거를 넓혀가는 연구를 이어가겠다"고 말했다.

한편, 이번 연구는 한의학연 이강인·김민수 박사가 제1저자로 참여했고, 연구결과는 지난달 17일 국제학술지 ‘인플라모파마콜로지(Inflammopharmacology)’ 에 게재됐다.
(논문명: Paeonia suffruticosa root bark extract alleviates gut-brain axis dysfunction in DSS-induced colitis via suppression of intestinal necroptosis and glial activation)

이재형 기자 jh@kukinews.com