국립경국대학교(총장 정태주) 식품영양학과 조영은 교수 연구팀은 홍삼 유래 나노베지클(Red ginseng-derived nanovesicles, RGNVs)이 골다공증 개선에 효과적으로 작용할 수 있음을 규명한 연구 결과를 발표했다.
 

▲ 김동하 박사, 조영은 교수 [사진=국립경국대학교 제공]

식물 유래 나노베지클(Plant-derived nanovesicles, PDNVs)은 식물이 자연적으로 생성하는 50~300 nm 크기의 나노 입자로, 단백질, 지질, 핵산(miRNA) 등 다양한 생리활성 물질을 함유하고 있어 최근 차세대 바이오 전달체이자 기능성 바이오 소재로 주목받고 있다. 

특히 생체적합성과 안전성이 높고 대량 생산이 가능해 의약품 전달체와 기능성 식품 소재 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 활발히 연구되고 있다.

이번 연구에서 연구팀은 홍삼에서 나노베지클을 분리·정제하고 특성을 분석한 후, 골다공증에 대한 생리활성을 평가하였다. 

그 결과 홍삼 유래 나노베지클은 조골세포(osteoblast)의 분화와 골 형성을 촉진하는 동시에 파골세포(osteoclast)의 형성과 골 흡수를 억제하는 이중 조절 기전을 통해 골 대사의 균형을 회복시키는 것으로 확인되었다.

골다공증은 골 형성과 골 흡수의 균형이 무너지면서 골밀도가 감소하고 골절 위험이 증가하는 대표적인 대사성 골 질환이다. 특히 고령화 사회의 진전으로 환자 수가 지속적으로 증가하고 있으나, 기존 치료제는 장기 복용 시 부작용과 한계가 있어 안전하고 효과적인 천연물 기반　나노 소재 개발의 필요성이 꾸준히 제기되고 있다.

연구팀은 세포실험뿐만 아니라 골다공증 동물모델에서도 RGNVs의 효능을 검증하였다. RGNVs를 투여한 실험군에서는 골 손실이 유의적으로 감소하고 골밀도 및 골 미세구조가 개선되었으며, 조골세포 활성은 증가하고 파골세포 활성은 감소하는 결과를 확인하였다. 

이는 홍삼 유래 나노베지클이 골다공증 예방 및 치료를 위한 차세대 기능성 바이오 소재로 활용될 수 있음을 시사한다.
 

▲ 홍삼 유래 나노베지클(RGNVs)의 골다공증 예방 기전 [사진=국립경국대학교 제공]

조영은 교수는 "최근 식물 유래 나노베지클은 높은 안전성과 우수한 생체적합성을 바탕으로 차세대 천연물 기반 나노바이오 소재로 주목받고 있다"며, "이번 연구는 홍삼 유래 나노베지클이 골 형성을 촉진하고 골 흡수를 억제하는 이중 조절 효과를 통해 골 대사의 균형을 회복할 수 있음을 세계 최초로 규명했다는 점에서 의미가 크다"고 말했다. 이어 "향후 골다공증 예방 및 치료를 위한 기능성 식품은 물론 바이오 의약 소재 개발에도 폭넓게 활용될 것으로 기대된다"고 밝혔다.

이번 연구는 한국연구재단 우수신진연구 사업과 고려인삼학회의 지원을 받아 수행되었으며, 연구 결과는 약학·바이오 소재 분야 세계적 권위의 국제학술지 Asian Journal of Pharmaceutical Sciences에 게재됐다.

글. 우정남 기자 insight1592@gmail.com