쎌바이오텍은 강한 유산균 브랜드 ‘듀오락(DUOLAC)’의 주요 제품에 적용되는 특허 유산균 ‘CBT-LR5(KCTC 12202BP)’가 인지장애를 개선하는 작용 기전을 동물모델에서 최초로 규명했다고 27일 밝혔다. 이번 연구는 장 건강이 뇌 건강에 영향을 주는 ‘장-뇌 축(Gut-Brain Axis)’ 이론에 새로운 과학적 근거를 제시했으며, 관련 성과는 SCI(E)급 국제 학술지 Frontiers in Microbiology(IF 4.5)에 게재됐다.

쎌바이오텍은 부작용 우려가 높은 기존 약물 치료의 한계를 극복하고, 안전성이 높은 기능성 유산균 기반의 인지 개선 솔루션 확보를 목표로 CBT-LR5와 탈지분유를 조합한 복합 프로바이오틱스 ‘MH-Pro’를 개발했다. 이후 지난 4월, 고령층 경도인지장애(MCI) 환자 20명을 대상으로 진행한 인체적용시험에서 한국형 몬트리올 인지평가(MoCA-K) 총점이 18.9% 향상되는 유의미한 결과를 확인하며 임상적 가능성을 먼저 확인한 바 있다.

이번 동물모델(in vivo) 연구는 인체시험에서 관찰된 인지기능 개선 효과가 어떤 생물학적 경로를 통해 나타나는지를 규명하기 위해 진행되었다. 연구팀은 학습·기억력을 저해하는 물질인 스코폴라민으로 인지장애가 유도된 마우스에게 MH-Pro를 경구 투여하고, ▲행동 기반 인지기능 ▲장내 미생물 변화 ▲혈중 염증 지표 ▲뇌 조직 내 신경영양인자 변화를 6개 그룹으로 나누어 분석했다.

연구 결과, 인지기능을 평가하는 대표적 행동 시험인 신물질탐색시험(NOR)과 수동회피시험(PAT)에서 MH-Pro 투여군은 대조군 대비 각각 24%, 116% 향상된 인지기능을 보였다. 이 수준은 치매 치료제인 도네페질 투여군과 비슷한 수준으로, 기능성 유산균을 활용한 접근법이 충분한 가능성을 갖고 있음을 보여준다. 또한 CBT-LR5 투여 마우스에서 장내 유익균 증가와 미생물 다양성이 회복되었으며, 이런 장내 환경의 변화가 인지기능 개선에 중요한 역할을 한다는 점이 드러났다.

혈액 분석에서도 긍정적인 변화가 관찰됐다. 염증 지표인 PGE2와 TNF-α는 각각 50%, 32% 감소했으며, 뇌신경성장인자 BDNF는 29% 증가했다. 장 누수 및 뇌혈관장벽(Blood-Brain Barrier) 기능을 유지하는 데 중요한 밀착연접 단백질(Claudin-1, Occludin, ZO-1) 역시 소장에서는 평균 146%, 뇌 조직에서는 311% 증가한 것으로 나타났다. 더불어 신경가소성 핵심 인자인 CREB·BDNF·TrkB 신호전달은 해마에서 평균 121%, 대뇌피질에서 91% 증가해, 인지개선의 분자적 기전이 명확하게 확인되었다.

장내 마이크로바이옴 분석에서도 특정 균주의 증가가 BDNF 변화 및 행동 지표 개선과 유의미한 상관관계를 보였다. 이번 연구는 CBT-LR5가 장 환경 개선 → 염증 억제 → 뇌 신호전달 활성화 → 인지기능 향상으로 이어지는 일련의 과정을 과학적으로 입증한 첫 연구라는 점에서 학술적·산업적 의미가 크다.

인지개선 기전을 확인한 쎌바이오텍의 특허 유산균 CBT-LR5는 한국인에게서 유래한 토종 균주로, 현재 대장암 혁신 신약 ‘PP-P8’에도 활용되고 있다. 최상위 안전원료 인증 제도 ‘美 FDA GRAS’에 등재된 CBT-LR5는 듀오락의 주요 제품인 ‘듀오락 골드’와 ‘듀오락 바이오가드’에 포함되어 있다.

쎌바이오텍 R&D센터 관계자는 “국내 65세 이상 치매 환자는 2024년 기준 약 105만명으로, 2040년에는 226만명에 이를 것으로 예상된다”며 “현 치료법은 약물 중심으로 비용과 부작용 문제가 꾸준히 제기돼 왔다. 이번 연구는 듀오락 CBT-LR5 유산균이 경도인지장애 환자의 건강지표 개선과 삶의 질 향상에 기여할 수 있는 새로운 관리 전략이 될 수 있음을 보여주는 중요한 사례”라고 말했다.