한국연구재단은 고아라 교수(성균관대 의대) 연구팀과 프레드릭 백헤드 교수(스웨덴 예테보리대) 연구팀이 장내미생물 대사체가 당뇨병 약인 메포민의 혈당조절 실패에 미치는 영향을 규명했다고 밝혔다.

모든 사람이 같은 약물에 대해 동일한 반응을 나타내지 않으므로 약물의 효능을 증대시키고 부작용을 줄이기 위해서는 약물에 대한 개인별 반응 차이를 유도하는 기작을 이해하는 것이 중요하다.

연구팀은 장내미생물 대사체인 이미다졸 프로피오네이트(아이엠피)가 당뇨병 약인 메포민의 작용을 억제함을 확인하였다.

기존 연구들은 약물에 대한 개인별 반응성 차이에 기여하는 요소로써 장내미생물 조성의 차이에 집중되어 있었다. 그러나 이번 연구에서는 장내미생물 대사체*가 약물과 상호작용을 통해 약물의 효능에 영향을 미칠 수 있음을 보였다.

우선, 아이엠피가 혈당저해제인 메포민 복용 이후에도 혈당이 높은 당뇨환자에서 증가해 있음을 보였다. 아이엠피가 메포민의 신호전달 과정을 저해, 메포민이 혈당조절에 실패하는 원인인자일 가능성을 제시, 아이엠피의 작용을 억제할 경우 메포민의 효능이 복구될 수 있음을 보였다.

이번 연구를 통해 장내미생물 대사체인 아이엠피와 당뇨병 약인 메포민의 상호작용을 확인, 장내미생물 대사체 제어를 통해 당뇨병 약인 메포민의 성공률을 높일 가능성을 제시하였다.

정밀의학, 맞춤의학에 대한 중요성이 증대되는 가운데 장내미생물 대사체 제어를 통한 약물에 대한 개인별 반응성 조절의 실마리가 될 수 있을 것으로 기대된다.

과학기술정보통신부·한국연구재단 추진하는 신진연구지원사업 등의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘(Cell Metabolism)’에 8월 12일 온라인판에 게재됐다.

*용어설명

이미다졸 프로피오네이트(imidazole propionate, ImP, 아이엠피) : 장내미생물 내 효소인 유라코네이트 리덕테이즈 (urocanate reductase)에 의해 생산되는 아미노산인 히스티딘 유래 대사체. 선행연구에서 당뇨 환자의 장내미생물이 정상 혈당인 사람의 장내미생물에 비해 아미노산인 히스티딘으로부터 높은 농도로 생산하며 당내성을 악화시키는 것으로 보고함.

장내미생물 대사체 : 장내미생물이 식이 및 약물을 장내미생물 특이적인 효소를 이용하여 변형시키거나 생산해낸 물질