최신연구동향

염증은 병원체나 손상된 세포 등으로부터 신체 조직을 방어하기 위한 반응으로 세포를 손상시키는 원인과 손상된 조직을 제거하여 조직의 회복을 돕는다. 염증 반응이 일어날 때는 발열, 통증, 부종 등의 반응이 동반되기 때문에 염증이 부정적으로 인식되는 경우가 많지만 건강한 몸을 위해 필수로 일어나야 할 정상적인 면역반응임을 기억할 필요가 있다. 하지만 과도한 염증 반응은 더 큰 질병을 유발할 수 있으며 서구화된 식습관과 오염된 환경에 놓여있는 현대인들은 과도한 염증 반응에 노출되기 쉽다.

이번 호에서는 콩 성분이 과도한 염증 반응을 억제하는 데에 효과가 있다는 연구 결과들이 발표되고 있어서 그 중 주요 연구 결과들을 소개한다.

1. 콩 이소플라본, 항염증 작용과 장염 치료 효과

중국 난징 농업 대학교 Suquan Song 교수 연구팀이 국제학술지인 ‘영양생화학회지(Journal of Nutritional Biochemistry)’에 발표한 내용에 따르면, 콩 이소플라본은 면역반응 유발과 관련이 있으며 염증조절복합체를 형성하는 것으로 알려진 NLRP3 발현을 조절함으로써 항염증 작용을 나타내고 장염을 완화시킬 수 있다고 발표했다.

연구팀은 콩 이소플라본이 에스트로겐 알파 수용체에 직접 작용하여 NLRP3의 발현을 조절할 수 있다는 점에서 항염증 작용을 통해 장염을 완화시킬 수 있을 것으로 기대하고 실험을 진행했다. 연구팀은 Dextran sodium sulfate(DSS)의 작용으로 장염이 유발된 쥐들에게 콩 이소플라본을 공급하고 그에 따른 병리학적 요소의 변화와 여러 염증인자의 발현을 관찰했다.

연구결과 DSS로 인해 장염이 유발된 쥐에게서 설사, 혈변 등의 증세가 나타났으며 장 길이가 짧아지고 체중이 감소하는 등의 변화가 발생했다. 콩 이소플라본을 공급 받은 쥐는 이러한 증세가 완화되고 장 길이와 체중도 정상 수준까지 회복되는 결과가 나타났으며 조직병리학적 검사 또한 같은 결과를 반영했다. 염증 관련 인자들의 발현량에 대해서도 유사한 결과가 나타났다. 장염이 유발된 쥐에게선 정상 쥐와는 달리 IL-18, NLRP3, Casp-1와 같은 염증 인자들의 발현량이 크게 증가했으며 콩 이소플라본을 섭취할수록 염증 인자의 발현이 감소했다.

이러한 결과를 통하여 연구팀은 콩 이소플라본의 항염증 작용은 염증 인자의 발현량 조절을 넘어 증상을 완화시킬 수 있는 치료 효과를 나타낼 수 있다고 발표했다.

2. 콩 이소플라본, 항염증 작용을 통한 만성 췌장염 완화 효과

미국 오하이오 주립대학교 Phil A. Hart 교수 연구팀이 국제 학술지인 ‘췌장학(Pancreatology)’에 발표한 내용에 따르면, 콩 이소플라본이 전염증성 사이토카인을 조절하여 만성 췌장염의 진행을 억제할 수 있다고 설명했다.

연구팀은 만성 췌장염의 진행을 억제하는 데에 있어 TNF-α, IL-6, TGF-β와 같이 질병을 악화시키는 역할을 하는 전염증성 사이토카인의 방출을 억제하는 것이 주요한 것으로 판단하고 실험을 계획했다. 한 조각당 콩 이소플라본이 약 30 mg 포함된 빵을 그룹별로 1주~4주간 1~3조각 섭취시킨 다음 혈장 사이토카인 수준으로 그 효과를 검증하고 이소플라본 소변 배설량을 통해 순응도를 측정했다. 콩으로 만든 빵은 만성 췌장염을 앓고 있는 환자에게 높은 단백질과 식이섬유를 제공하여 장내 미생물과 소화액 활성을 높이는 적절한 식단으로 선정됐다.

연구결과 빵 섭취량이 늘어날수록 소변에서 검출되는 이소플라본의 양이 늘어났으며 순응도 면에서 내성이 발생하는 등의 문제가 나타나지 않았다. 최대용량(하루 100 mg)으로 섭취한 피실험자에게서도 독성이 나타나지 않아 식이섭취 면에 있어 안전성을 확인했다. 1주일의 단기적인 기간 동안에는 TNF-α의 방출량이 유의적으로 감소하였으며, 4주까지 장기적인 관찰에선 백혈구의 성장인자 사이토카인인 GM-CSF가 유의적으로 감소하였다. 또한 대식세포의 활성에 관여하여 병리학적 염증을 감소시키는 IL-4의 발현은 크게 증가했다.

이러한 결과를 통하여 연구팀은 직접적인 약물의 사용이 아니더라도 콩 이소플라본이 포함된 식단을 섭취함으로써 만성 췌장염과 같이 염증 반응에 민감한 질병에 도움을 줄 수 있다고 말했다.

3. 제니스테인, 만성염증 완화 효과

중국 후난대학교 Xiaohua Fu 교수 연구팀이 국제 학술지인 ‘분자의학보고(Molecular Medicine Reports)’에 발표한 내용에 따르면, 제니스테인이 혈관 내 만성염증 증상을 완화시키는 데에 도움을 줄 수 있다고 설명했다.

연구팀은 제니스테인의 항염증 작용이 일어나는 메커니즘을 확인하기 위하여 만성염증을 일으킨 쥐 모델을 이용해 동물 실험을 진행했다. 지질다당류와 고지방식이에 의해 만성염증을 유도하였고 제니스테인을 처리하였을 때 TNF-α, IL-6, microRNA-21와 같은 염증 관련 인자들의 발현 수준과 세포 생존과 관련된 산화질소 합성효소(iNOS), NF-κB p65의 단백질 수준을 평가했다.

연구결과 만성염증이 유발된 쥐의 경우 TNF-α의 발현량이 3배, IL-6의 발현량이 5배, microRNA-21이 2배 가량 증가하였으며 제니스테인을 처리하였을 때는 이것들이 절반에 가까운 수준으로 감소했다. 염증반응으로 인해 증가한 iNOS와 NF-κB p65의 단백질 발현량도 제니스테인에 의해 정상 수준까지 회복하는 결과가 나타났다. 이에 대하여 연구팀은 제니스테인이 microRNA-21과 같은 염증에 대한 표적 유전자의 발현을 조절하여 후성유전적(DNA 염기서열에 변화 없이 유전자 발현이 조절 되어 나타나는 현상)으로 항염증 효과를 나타낸다고 설명했다.

이러한 결과를 통하여 연구팀은 제니스테인이 염증의 발생 및 신호 전달과 관련된 사이토카인과 효소를 억제함으로써 효과적으로 염증을 완화시킬 수 있다고 밝혔다.

염증은 대부분의 질병과 연관이 되어 있기 때문에 부위별로 염증 반응이 일어났을 때 어떠한 증상이 나타나는지 알고 있다면 복잡한 검사를 하지 않고도 몸 상태 체크할 수 있는 방법이 될 수 있다. 이는 더 나아가 체내 염증 반응을 줄이는 것이 병을 예방할 수 있다는 말이 된다. 규칙적인 운동과 적절한 식사 또한 몸의 면역력을 키우고 과도한 염증 반응을 줄이는 데에 큰 도움이 되는 생활습관이 된다. 이에 더불어 콩 식품과 같이 항염증 효과를 가지는 식품을 함께 먹는다면 건강을 유지하는 좋은 방법 중에 하나가 될 것으로 본다.

<참고 논문>
1. Gao, X. et al., Soy isoflavones ameliorate experimental colitis by targeting ERα/NLRP3 inflammasome pathways, Journal of Nutritional Biochemistry, 2020, 83, 108438

2. Ahn-Jarvis, J. et al., Reduction of inflammation in chronic pancreatitis using a soy bread intervention: A feasibility study, Pancreatology, 2020, 20(5), 852-859

3. Xie, X. et al., Genistein alleviates chronic vascular inflammatory response via the miR-21/NF-κB p65 axis in lipopolysaccharide-treated mice, Molecular Medicine Reports, 2021, 23(3), 1-11

[출처: 식품저널 2021년 11월호 대두와 건강]