천연물 인삼에서 추출한 오일로 감싼 금 나노입자가 코로나19 감염에 의한 폐 염증을 억제하는 데 효과적이라는 연구 결과가 발표됐다. 경희대 생명과학대학 김연주 교수와 한의과대학 조익현 교수 공동 연구팀은 해당 성과를 SCI급 국제학술지 『Journal of Nanobiotechnology(IF: 10.6)』에 2025년 1월자로 발표하며, 천연물 기반 나노기술이 향후 감염성 질환 대응의 새 플랫폼이 될 수 있음을 강조했다.
금 나노입자에 인삼씨 오일 더한 ‘KGS-NE’, 강력한 항염 효과
연구의 핵심은 ‘KGS-NE(Korean Ginseng Seed Oil–Gold Nanoparticles Encapsulated Nanoemulsion)’로 명명된 복합 나노제제로, 금 나노입자를 인삼씨 오일로 감싼 형태의 지질 나노에멀전이다. 인삼씨 오일은 면역 조절과 항염 특성이 잘 알려진 천연물로, 여기에 금 나노입자의 바이오 호환성과 항바이러스 작용을 결합함으로써 고효율의 생체적용 나노제제가 탄생했다.
KGS-NE는 생리학적 조건에서도 안정성을 유지하며, 입자 크기(약 120~150nm)와 제타 전위 측면에서도 생체 전달 시스템으로 적합한 물성을 갖췄다. 연구진은 전자현미경과 동적광산란 분석 등을 통해 이 나노소재의 정밀한 물리화학적 특성을 규명했다.
바이러스 억제부터 면역 반응 조절까지… 다기능 항바이러스 플랫폼
연구진은 먼저 Vero E6 세포에서 인간 코로나바이러스 HCoV-OC43를 감염시킨 뒤, KGS-NE를 처리한 결과 바이러스 RNA 복제가 농도 의존적으로 뚜렷이 억제되는 것을 확인했다. 더불어 RNA 시퀀싱 분석을 통해 ABC 수송체, TNF, NF-κB 등 염증·면역 경로에 관여하는 유전자들이 억제되는 것을 밝혀냈다.
이러한 결과는 KGS-NE가 단순히 바이러스를 막는 데 그치지 않고, 감염으로 인해 유도되는 염증 반응 자체를 강하게 억제할 수 있는 면역 조절 능력을 갖췄다는 것을 의미한다. 특히 ABC transporter 관련 유전자의 발현 억제는 바이러스 침입 시 과도한 면역 반응을 완화하는 핵심 기전으로 주목된다.
동물 실험으로 입증된 항염 효과…임상 적용 가능성 기대
연구팀은 이어 폐 염증 마우스 모델과 SARS-CoV-2 감염 시리아 햄스터 모델을 통해 실제 생체 내 효과를 검증했다. 폐 염증 유도 마우스에 KGS-NE를 경구 투여한 결과, 폐 조직의 염증세포 침윤, 조직 손상, 염증성 사이토카인 발현 모두가 현저히 감소했다.
SARS-CoV-2에 감염된 햄스터에게 KGS-NE를 경구 투여했을 때도 마찬가지로 체중 감소 완화, 폐 조직 손상 억제, 바이러스 RNA 발현 감소 등의 긍정적인 효과가 나타났다. 특히 구강 투여만으로도 이러한 결과가 나타났다는 점은 실용성과 환자 순응도 측면에서 매우 고무적이다.
천연물 기반 나노 치료 전략, 감염병 대응의 새 길 열다
연구를 이끈 김연주 교수는 “인삼씨 오일이라는 천연물과 금 나노기술을 결합해 새로운 감염병 대응 전략을 설계한 점에서 이번 연구의 의의가 크다”며 “KGS-NE는 코로나19뿐 아니라 향후 다양한 호흡기 감염 질환의 치료제로 확장 가능성이 있다”고 밝혔다.
조익현 교수는 “한의학에서 축적된 인삼의 약리학적 지식을 현대 나노기술과 접목한 융합 연구”라며 “이번 연구가 감염병 치료에 대한 새로운 패러다임을 제시할 수 있기를 바란다”고 전했다.
향후 과제: 임상 안전성과 상용화 검증
KGS-NE는 현재까지 세포실험과 동물실험에서 항염 및 항바이러스 효과를 입증했지만, 아직 사람을 대상으로 한 임상시험은 진행되지 않았다. 연구팀은 향후 독성시험, 반복 투여 안전성, 대사경로 분석 등 추가 연구를 통해 상용화 가능성을 검토할 계획이다.
전 세계를 휩쓸었던 코로나19 팬데믹 이후, 여전히 변이 바이러스나 새로운 감염병의 위협은 지속되고 있다. 이번 연구는 자연물-기반 나노기술이 미래 감염병 대응의 실마리가 될 수 있다는 점에서 학술적·산업적으로 모두 중요한 의미를 가진다.
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📌 논문 정보
- 제목: Lipid-encapsulated gold nanoparticles: an advanced strategy for attenuating the inflammatory response in SARS-CoV-2 infection
- 저자: Suresh Dhandapani, Yeong Ha, Rui Wang, Tae Won Kwon, Il Hwan Cho, Yeon-Ju Kim 외
- 소속: 경희대학교 생명과학대학, 한의과대학
- 게재지: Journal of Nanobiotechnology (IF: 10.6)
- 게재일: 2025년 1월
- DOI: 10.1186/s12951-024-03064-5
