본 연구 주제는 운동 유래 마이오카인인 이리신(irisin)의 생리적 기능과 약리학적 가능성을 규명하고, 이를 비만·당뇨·지방간·근감소증과 같은 대사성 질환 치료에 연결하는 데 초점을 둔다. 연구실은 이리신이 단순한 운동 바이오마커를 넘어 근육과 지방, 간, 면역계 사이의 신호전달을 매개하는 핵심 분자로 작용한다는 점에 주목하며, 질환 발생 기전의 이해와 치료 전략 개발을 동시에 추진하고 있다. 특히 대사 항상성 붕괴와 염증성 변화가 동반되는 질환에서 이리신의 보호 효과를 정량적으로 검증하는 연구가 중심을 이룬다. 구체적으로는 고지방식이, 대사성 내독소혈증, 비알코올성 지방간질환, 근육 손상 및 골절 후 근감소 상태 등 다양한 병태 모델에서 이리신의 작용 기전을 분석한다. 이 과정에서 TLR4, MD2, 인플라마좀, 지방세포 분화 조절 경로, 근육-지방 간 상호작용 등을 주요 분자 표적으로 다루며, 세포실험·동물모델·유전체 분석을 통합해 기전을 해석한다. 또한 운동에 의해 유도되는 내인성 이리신과 외부에서 투여되는 재조합 이리신의 효과를 비교함으로써 실제 치료제로서의 전환 가능성도 평가하고 있다. 이 연구는 현재 승인된 치료제가 부족한 근감소증 및 복합 대사질환 분야에서 새로운 약물 후보를 제시할 수 있다는 점에서 의미가 크다. 식물 발현 시스템을 이용한 재조합 이리신 생산 특허는 단백질 치료제의 대량 생산과 실용화를 뒷받침하며, 향후 바이오의약품 개발로 확장될 수 있다. 궁극적으로 본 연구는 운동의 생물학적 이점을 약물학적으로 재현하여, 고령화 사회에서 증가하는 대사·근골격계 질환의 정밀 치료 기반을 마련하는 데 기여한다.

연구실의 또 다른 핵심 축은 염증 반응과 선천면역 신호전달의 조절 기전을 규명하고, 이를 기반으로 새로운 치료 표적과 후보물질을 발굴하는 것이다. 특히 급성 폐손상, 급성 간염, 패혈증성 염증과 같은 과도한 면역반응 질환에서 세포 간 신호 네트워크가 어떻게 조직 손상으로 이어지는지에 주목한다. 이러한 접근은 기존의 대증 치료를 넘어 병태생리의 상위 조절축을 차단하는 정밀 약리학 전략으로 연결된다. 대표적으로 BDNF와 그 유래 펩타이드가 TLR4 길항제로 작용하여 대식세포 염증을 억제한다는 연구는, 신경영양인자가 면역 조절자로도 기능할 수 있음을 보여준다. 연구실은 간세포나 폐상피세포 유래 인자가 면역세포 반응을 어떻게 재프로그래밍하는지 분석하며, 수용체 결합, 기능 도메인 규명, 합성 펩타이드 설계까지 확장된 연구를 수행하고 있다. 이 과정에서 단백질체학, 전사체학, in vivo 염증 모델, 세포 기반 기전 분석을 병행하여 표적의 타당성과 약효를 입체적으로 검증한다. 이러한 연구는 염증성 장기 손상 질환에서 부작용이 적고 선택성이 높은 바이오신약 개발 가능성을 높여준다. 특히 내인성 단백질 또는 그 유래 펩타이드를 활용한 치료 전략은 기존 면역억제제 대비 안전성 측면에서 장점을 가질 수 있다. 향후에는 급성 염증 질환뿐 아니라 만성 대사염증, 감염 후 면역 이상, 조직 재생과 연계된 면역 조절 영역으로도 연구가 확장될 수 있으며, 약학 기반의 중개연구 모델로서 높은 발전 가능성을 지닌다.

본 연구실은 약리학적 관점에서 유산균, 대사산물, 기능성 소재와 같은 생물유래 자원을 활용해 대사성 질환을 예방·개선하는 연구도 수행한다. 이는 전통적인 합성의약품 개발을 넘어, 장내 환경과 숙주 대사를 함께 조절할 수 있는 차세대 치료 접근으로 볼 수 있다. 비만, 당뇨, 지방간과 같은 질환은 장내미생물 불균형, 만성 저등급 염증, 지방세포 기능 이상과 밀접하게 연결되어 있기 때문에, 미생물 기반 중재는 매우 실용적인 전략이 된다. 특허로 제시된 Lactobacillus plantarum 균주 또는 배양액의 활용은 지방세포 분화 억제, 체중 증가 완화, 혈당 강하 효과를 통해 대사성 질환 개선 가능성을 보여준다. 또한 GABA 생산능이 향상된 균주 연구는 기능성 대사산물을 효율적으로 생산하고 이를 식품·바이오 소재로 연계할 수 있는 플랫폼 성격을 가진다. 학회 발표 이력에서도 녹차 유래 성분의 효소적 전환, 항비만 효과, 쓴맛 완화 등 식이 유래 기능성 물질의 약리효과를 탐색한 흔적이 확인되며, 이는 천연물·미생물·대사질환 연구가 유기적으로 연결되어 있음을 시사한다. 이 연구 방향은 예방의학적 가치와 산업적 확장성이 모두 크다. 프로바이오틱스, 발효 기반 기능성 물질, 생리활성 대사산물은 의약품뿐 아니라 건강기능식품, 의료영양, 맞춤형 대사질환 관리 솔루션으로도 발전할 수 있다. 따라서 본 연구는 질환의 분자기전을 밝히는 기초약리학과 실제 응용 제품 개발을 잇는 중개연구의 성격을 가지며, 개인 맞춤형 대사질환 관리 시대에 중요한 기반 기술을 제공한다.