세종대 연구팀, 그래핀 산화물의 패혈증 억제 기작 규명
세종대 연구팀, 그래핀 산화물의 패혈증 억제 기작 규명
  • 최진 기자
  • 승인 2018.07.20 13:26
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국제학술지 '사이언티픽 리포트' 7월 온라인에 실려

[대학저널 최진 기자] 세종대학교(총장 신 구) 바이오융합공학과 홍석만 교수 연구팀과 물리천문학과 홍석륜 교수 연구팀(제1 저자 이성원 박사, 바이오융합공학과/그래핀 연구소)이 그래핀 산화물의 새로운 면역반응 조절 기능을 규명했다.(왼쪽부터) 홍석만 교수, 이성원 박사

그래핀은 전자소재 분야에서뿐 아니라 생의학 분야에서도 다양한 시도가 이뤄지고 있다. 특히 염증성 질환 및 알레르기 질환의 치료, 유전자 및 저분자 약물과의 복합체를 통한 전달체로의 응용, 줄기세포 배양, 암 표적화와 같이 생의학 분야에서 응용소재로서 주목받고 있다.

이번 연구 결과는 세계적인 국제 학술지 네이처(Nature)의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 7월호에 ‘그래핀 산화물이 자연살해 T 세포의 TGFβ 분비를 유도해 패혈증을 억제한다(Graphene oxide polarizes iNKT cells for production of TGFβand attenuates inflammation in an iNKT cell-mediated sepsis model)’라는 제목으로 발표됐다.

패혈증은 미생물(바이러스, 세균 등)에 의해 혈액이 감염됨으로 나타나게 되는 전신성 염증반응 증후군이다. 홍석만 교수 연구팀과 홍석륜 교수 연구팀은 그람양성균의 패혈증 유발 인자 중의 하나인 당지질(글라이코리피드, glycolipid)의 면역 활성에 대한 그래핀 산화물의 조절 여부를 관찰했다. 이 과정에서 당지질 계열의 하나인 α-GalCer를 이용해 그래핀 산화물의 면역학적 특성을 연구했다.

이번 연구로 그래핀 산화물이 자연살해 T세포를 면역억제성 사이토카인 TGFβ를 분비하는 항염증성 표현형으로 분화시키며 이차적으로 NK 세포, γδ T 세포, 그리고 대식세포의 염증성 사이토카인이 과대 생성되는 사이토카인 스톰(storm)의 발생을 감소시킨다는 것이 발견됐다. 연구팀은 나아가 이러한 메커니즘이 패혈증을 억제하는 핵심요소라는 것을 밝혔다.

이성원 연구원은 “그래핀 산화물은 바이오 및 의학 분야에서 널리 응용되는 나노 신소재로서 그래핀 산화물의 iNKT 세포 매개 염증반응 억제 기전을 세포 및 분자 수준에서 규명해 그래핀 산화물이 패혈증 치료제를 운반할 수 있는 나노 플랫폼으로서 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.

홍석만 교수는 “본 연구로 향후 그래핀 산화물의 체내 배출과 세포 독성에 대한 메커니즘이 밝혀지고 부작용을 낮춘 생체 적합한 그래핀 산화물이 개발된다면 생체내 적용이 앞당겨지고 패혈증 외에도 다양한 염증성 질환 억제에 사용되는 약물 운반체로 폭넓게 활용될 수 있을 것”이라고 기대했다.


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