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“폴리인산나트륨” 길이에 따라 효과도 가지각색

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(시즌데일리 = 강성혁 기자) 일반인에게는 생소하지만 여러 재생의학에서 활용되고 있는 '폴리인산'. ‘폴리포스페이트’ 나 ‘중합인산’라고도 불리는 ‘폴리인산’이란 물질은 인이 쇄사슬 구조로 이루어진 중합체로써 모든 동식물의 에너지원의 하나로 이용된다.

 

폴리인산은 최저 3개의 인이 결합한 트리폴리인산부터 100개 이상의 인이 결합한 것까지 존재하며, 작은 미생물은 물론 골아세포 및 섬유아세포 등 인체에서도 흔히 볼 수 있다.


일찍이 과학자들은 이러한 폴리인산의 효과에 관심을 갖고 다양한 분야에서 연구를 진행하고 있다. 이미 뼈 조직 및 세포 재생, 육모 및 발모, 콜라겐 생성 및 피부 노화 억제, 치석 및 스테인 제거 등 다양한 효능이 있어 인조 뼈, 탈모방지제, 기능성 화장품, 구강용품 등 다양한 분야에서 응용되고 있다.


최근 한 연구에서는 폴리인산을 새로운 각도에서 연구한 결과가 발표되어, 학계의 큰 반향을 일으키고 있다. 


Regenetiss 사의 Shiba 박사와 스텐포드 대학의 연구진들이 2016년 발표한 연구결과에 따르면, 폴리인산의 분자사이즈(체인의 길이)에 따라 나타내는 효과가 달라진다는 것이다. 


무기 폴리인산(이하 polyP 라 칭한다) 는 포유류의 세포와 조직에 존재하는 인산 폴리머이다. 특히 몇몇 기능들은 분자사이즈(체인의 길이)에 따라 결정된다. Shiba 박사를 포함한 연구진들은 평균적으로 60개의 인산기로 구성된 중쇄poly P 가 in vitro (체외) 실험에서 세포증식을 향상시키는 역할을 한다는 것을 발견했다. 반면, 평균 14개의 인산기로 구성된 단쇄 poly P 에서는 이러한 작용을 관찰하지 못했다.


중쇄 poly P 는 섬유모세포성장인자(FGF, fibroblast growth factor) 기능을 촉진시키고, 세포재생 및 골형성을 가속화 시킨다. 또한 파골세포에 의한 뼈 재흡수를 막는다. 장쇄 poly P 는 중쇄 poly P 와 유사한 기능을 보이지만  뼈 재흡수와 iNOS (inducible Nitric Oxide Synthesis) 발현을 방해하는데는 좀더 효과가 있다. 반대로 단쇄 poly P 는 치아의 얼룩을 제거하고 치아표면의에 착색되는 것을 방지하는 등의 치아의 얼룩을 조절하는데 효과가 있다.

 

단쇄 poly P 보다도 훨씬 짧은 인산기를 가진 피로인산과 트리폴리인산은 단쇄 poly P 에 비해 치아 미백측면에서 효과가 적다. 치아 얼룩제거에 가장 효과 좋은 것은 울트라인산이라고 기록되어 있다. 분자내에 인산기가 거미줄처럼 엮여 있는 것을 울트라인산이라 칭한다.

 

이러한 근거들을 보았을 때 단쇄 및 장쇄  poly P 는 포유류에게 생리적인 기능을 가지고 있고, 단쇄 poly P 와 울트라인산은 치아 얼룩 조절제로 효과가 있을것으로 추정한다.


이와 같은 연구결과를 바탕으로 일본의 시바 토시카즈 박사는 폴리인산을 원하는 길이로 자를 수 있는 독자적인 기술을 연구하였고, 이는 일본, 미국 포함 7 개국에 특허 등록되어 있다. 이는 향후 폴리인산을 임상에 적용할 때 특정길이의 폴리인산만 분리 및 사용하여 효과를 극대화 할 수 있을 것으로 기대한다. 



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