염증성 장질환(Inflammatory bowel disease, IBD)은 산화적 스트레스, 상피 장벽 기능 저하, 그리고 만성적인 염증을 특징으로 하는 질환이다. 장 상피의 효과적인 재생은 줄기세포성(stemness) 유지와 ...
염증성 장질환(Inflammatory bowel disease, IBD)은 산화적 스트레스, 상피 장벽 기능 저하, 그리고 만성적인 염증을 특징으로 하는 질환이다. 장 상피의 효과적인 재생은 줄기세포성(stemness) 유지와 적절한 활성산소종 균형에 의존하며, 이러한 과정은 IBD에서 쉽게 붕괴된다. 최근 지질방울(lipid droplet, LD)은 단순한 지방 저장소가 아니라, 지질대사 조절, 항산화 방어, 줄기세포 항상성 유지에 관여하는 능동적 세포소기관으로 주목받고 있다. LD는 활성산소종(reactive oxygen species)을 완충하고 재생에 필요한 대사 기질을 공급함으로써 염증성 환경에서 장 기능 회복에 기여할 수 있다.
이러한 생물학적 특성을 바탕으로, 본 연구에서는 LD를 다기능성 생체유래 치료소재로 활용하여 IBD 치료 가능성을 탐색하였다. LD는 생쥐의 지방조직으로부터 분리한 뒤, 안정성과 조작성 향상을 위해 가공하여 균일한 나노 크기의 지방방울(nano LD, nLD)을 제작하였다. 이후 nLD의 효과를 정상 장 오가노이드에 적용하여, 처리 시점에 따른 성장 반응과 기능적 변화를 비교함으로써 오가노이드 발달 과정에서의 생리적 영향을 평가하였다. 그 결과, nLD 처리군은 오가노이드의 증식과 점액 관련 기능을 촉진하였으며, LPS와 H₂O₂로 손상된 오가노이드에서는 산화 손상을 완화하고 장벽 무결성을 유지하였다. 또한 nLD에 덱사메타손(dexamethasone)을 탑재하여 nLD–DEX를 제작함으로써, nLD의 고유한 재생 촉진 효과와 약물의 항염증 작용을 결합하였다. nLD–DEX는 in vitro에서 대식세포의 M2형 극화를 유도하고 사이토카인 분비를 조절하였으며, in vivo에서는 DSS로 유도한 대장염 마우스 모델에서 산화 스트레스를 감소시키고 점막 구조를 부분적으로 회복시켰다.
종합하면, 본 연구는 nLD가 생물학적 활성을 지닌 치료 인자이자 천연 약물 전달체로서의 이중 기능을 수행함을 보여준다. nLD의 항산화 및 재생 촉진 능력과 약물 적재를 위한 공학적 유연성을 결합함으로써, 본 연구는 IBD를 비롯한 다양한 염증성 질환 치료를 위한 nLD 기반 치료 전략의 가능성을 제시한다.