전미라 교수 연구팀.(사진=동아대 제공)

동아대학교 식품영양학과 전미라 교수 연구팀이 ‘뇌와 심장의 상호 연계(Brain–Heart Axis)’를 조절해 치매와 심혈관질환을 동시에 예방할 수 있는 식물 유래 천연물질 후보군을 컴퓨터 기반(in-silico) 분석으로 규명하는 성과를 이뤘다.

동아대는 전미라 교수 연구팀이 국제 저명 학술지 ‘Computers in Biology and Medicine(IF 6.3, 상위 5.9%)’에 두 편의 논문을 연속 게재했다고 22일 밝혔다.

논문은 ‘Unveiling the preventive potential of artesin in brain-heart Axis: In-silico insights into Alzheimer's and cardiovascular diseases prevention(아르테신의 뇌-심장 축 조절 기반 알츠하이머병 및 심혈관 질환 예방 가능성에 대한 인실리코 분석)’, ‘Exploring the heart-brain axis: Network pharmacological analysis of 10 Saudi Arabian spices in Alzheimer's and cardiovascular diseases(사우디아라비아 향신료의 네트워크 약리학적 접근을 통한 알츠하이머병 및 심혈관 질환 관련 뇌-심장 축 경로 분석)’라는 제목으로 게재됐다.

저자로는 암나 자베드 석사, 윤금주 연구교수, 치탕호 미국 럿거스대학교(Rutgers University) 교수, 전미라 교수가 이름을 올렸다.

이번 연구는 뇌와 심장이 염증·대사·자율신경 신호 등을 통해 긴밀히 연결된다는 ‘뇌-심장 연계(Brain–Heart Axis)’ 개념을 도입, 두 질환(알츠하이머·심혈관질환)의 공통 병리기전을 통합적으로 분석한 내용이다.

연구팀은 컴퓨터 기반 네트워크 약리학(Network Pharmacology) 및 분자 도킹(Molecular Docking) 기법을 활용, 향신료 성분과 질병 관련 핵심 유전자 간의 상호작용을 정량적으로 분석했다.

이를 통해 한국 전통 향신료인 생강에서 유래한 ‘아르테신(artesin)’이 STAT3, ESR1, MAPK1 등 핵심 단백질을 조절하며 뇌-심장 연계 기능을 개선할 수 있는 가능성을 제시했다. 또 사우디아라비아 향신료 10종 중 ‘Kaempferol’, ‘Apigenin’, ‘Myristic acid’ 등이 AKT1, SRC, TP53 등의 질병 관련 주요 유전자를 조절해 염증 억제 및 혈관 기능 개선에 관여할 수 있다는 것도 확인했다.

이번 연구는 실험 중심 접근의 한계를 넘어 컴퓨터 분석만으로 복합질환 예방 가능성을 예측한 효율적 연구모델을 제시, 전통 향신료 자원의 기능성을 분자 수준에서 과학적으로 재조명함으로써 ‘기능성 식품·식의약 소재 개발’의 기초 데이터를 제공했다는 데 의의가 있다.

전미라 교수는 “뇌와 심장의 연결 기전을 중심으로 치매와 심혈관질환을 동시에 예방할 수 있는 천연물 기반 접근의 과학적 근거를 마련한 것”이라며 “앞으로 아르테신과 켐페롤 등 핵심 물질을 중심으로 동물실험과 인체 적용 연구를 이어가 실제 기능성 원료 인증 및 제품화로 확장할 계획이다”라고 밝혔다.