# 엘포틴 유산균 Lactobacillus L-14 유래 추출물과 추출물 중에 존재하는 세포외 다당체(Exopolysaccharide, EPS)의 항염증 효능과 작용기전 규명

유산균 유래 화장품은 최근 몇 년간 뷰티 산업에서 큰 주목을 받고 있다. 이는 유산균과 그 배양물이 피부의 건강을 유지하고 강화하는 데 도움을 줄 수 있다는 연구 결과들이 나오면서부터다. 유산균 유래 성분은 피부의 미생물군을 조화롭게 유지하고 염증을 감소시키며 피부 장벽을 강화하는 데 기여할 수 있다.

피부 과학에 대한 최신 연구를 바탕으로 여러 브랜드들이 마이크로바이옴에 기반한 화장품을 개발해 피부의 자연스러운 방어 체계를 지원하고 강화하는 혁신적인 제품으로 선보이고 있다.

이 연구에서는 LPS(리포폴리사카라이드)로 유도된 염증 반응을 가진 대식세포(RAW 264.7)에 EPS를 처리했을 때 염증 매개 물질인 사이클로옥시게나제-2(COX-2), 인터류킨-6(IL-6), 종양 괴사 인자-알파(TNF-α), 인터류킨-1베타(IL-1β)의 발현이 억제됐다는 점을 발견했다. 더욱이 EPS는 TLR4(Toll-like receptor 4)와의 상호작용을 차단해 항염 작용을 나타냄으로써 염증 반응의 핵심 경로 중 하나인 TLR4 경로를 통한 염증 반응의 억제 가능성을 보여줬다.

염증은 감염과 독성 화합물 또는 상해와 같은 다양한 유해 자극으로부터 신체를 보호하기 위한 필수적인 방어 반응으로 인식되고 있다. 하지만 염증 반응이 심화하면 숙주는 조직 손상을 겪거나 류마티스 관절염, 건선, 루푸스 홍반, 천식과 같은 만성 염증성 질환을 앓을 위험이 있다. 염증 반응은 다양한 질환과 관련이 있는 것으로 판명됐으며 현재까지 다양한 항염증 약물이 개발됐다.

그림6. LPS와 EPS의 작용기전

예를 들어 아스피린은 비스테로이드 항염증제로 염증과 통증을 억제하는 데 가장 흔히 처방되는 약물 중 하나이다. TNF-α 단일 항체 약물인 아닐리무맙(Anilimumab)은 류마티스 관절염, 건선성 관절염, 간헐성 척추염과 크론병 같은 염증성 질환의 치료에 효과적이다. 염증 반응을 조절하기 위한 여러 약물이 연구되고 개발됐지만 비타겟 효과와 높은 가격 등 다양한 문제가 여전히 남아 있다.

이런 염증과 면역에 관련된 중요한 인자 중 하나인 톨-라이크 수용체(Toll-Like Receptor, TLR)는 숙주의 방어 시스템에서 주요한 역할을 하는 것으로 판명됐다. 특히 톨-라이크 수용체 4(TLR4)는 세균 감염에 대한 체내 면역 반응의 중요한 주도자로 알려져 있으며 그 이상적인 조절은 천식, 심혈관 질환, 대사 증후군, 자가면역 질환과 심지어 슈미트병 같은 다양한 질환에 기여할 수 있다.

TLR4의 활성화는 유전자 발현을 촉진하는 MAPK(Mitogen-Activated Protein Kinase)와NF-κB(Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells) 경로로 이어지며 이로 인해 COX-2(사이클로옥시게나아제-2), IL-6(인터루킨-6), TNF-α(종양 괴사 인자-α) 및 IL-1β(인터루킨-1β)와 같은 염증 매개체의 유전자 발현을 촉진한다.

한편, LPS (Lipopolysaccharide)는 그람 음성 세균의 세포 외막에 있는 구성 요소 중 하나로 TLR4에 의해 인식되는 병원체 연관 분자의 패턴을 가지고 있다. LPS는 주로 그람 음성 세균 세포벽 성분으로 LPS가 숙주 세포의 TLR4에 결합할 때 체내 면역 시스템의 활성화로 염증 반응이 유도된다. 이로 인해 발열, 설사, 심장 기능 이상과 일부의 경우 사망에까지 이를 수 있다. 따라서 TLR4은 면역 질환 치료를 위한 치료 대상이 될 수 있다.