공생미생물 불균형이 바이러스 면역력 저하시키는 과정 최초로 규명해
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공생미생물 불균형이 바이러스 면역력 저하시키는 과정 최초로 규명해
  • 임성민 기자
  • 승인 2016.03.30 18:14
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과다분비된 IL-33이 T세포 이동 막아 바이러스 면역 반응 억제한다는 사실 밝혀… 면역력 강화 백신이나 치료제 개발에 응용 가능

의과학대학원 이흥규 교수팀이 체내 공생미생물의 불균형이 헤르페스 바이러스 방어 면역에 영향을 미치는 과정을 규명했다. 이번 연구는 지난 1월 25일 <미국국립과학원회보(PNAS)>에 게재되었다.

우리 몸과 공생하는 다양한 미생물
우리 몸에는 많은 공생미생물이 살고 있다. 공생미생물에 관한 연구는 2000년대 초반부터 활발히 진행되었다. 공생미생물은 소화를 돕거나 신체에서 만들지 못하는 비타민을 생성하는 등 우리 몸이 건강한 상태를 유지하는데 필수적인 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 하지만 지금까지 이루어진 연구는 특정 공생미생물의 부재가 신체에 미치는 영향을 알아내는 데 그쳤다. 때문에 지금까지는 공생미생물이 없을 때 문제가 생기는 정확한 메커니즘이 밝혀지지 않았다.


미생물 불균형은 다양한 문제 일으켜
연구팀은 기존 연구를 넘어 공생미생물의 부재로 유해한 병원균이 증가해 일어나는 불균형(disbiosis)에 주목했다. 공생미생물의 불균형이란 체내에 많아야 하는 미생물은 줄어들고, 유해한 병원균은 늘어나 항상성이 유지되지 않는 상태를 말한다. 이러한 불균형은 비만이나 장 질환, 알레르기, 심지어 조산과 유산에도 영향을 끼치는 것으로 밝혀졌다.

질 내부 보호하는 락토바실라이균
연구팀은 여성의 질에서 공생미생물의 불균형이 일어났을 때 헤르페스 바이러스*에 대한 면역 반응이 현저히 약화되는 현상을 연구했다. 사람의 질은 병원균들로부터 스스로를 방어하기 위해 약산성을 띠고 있다. 이는 질 내부에 젖산을 생성하는 락토바실라이(Lactobacillus)라는 균이 많이 존재하기 때문이다. 하지만 항생제 남용 등으로 인해 락토바실라이의 수가 줄어들면 질 내 유해균이 증가한다. 이와 같은 유해균 중에는 단백질 분해 효소를 생성해 질벽을 손상시키는 균도 포함되어 있다. 연구팀은 쥐의 질 내부에 이와 같은 상황이 조성되면 쥐가 빨리 죽고 바이러스가 질 내에서 증식하는 속도도 빨라지는 현상을 관찰했다.

과도한 IL-33, 바이러스 면역 억제해
알레르기, 기생충 등으로 인해 활성화되는 TH2 면역 반응은 바이러스 공격에 반응하는 TH1 면역 반응을 억제한다. 연구팀은 그 과정에서 IL(interleukin)-33이라는 사이토킨**(Cytokine)의 역할을 밝혔다. TH2 면역 반응을 유도하는 IL-33은 공생미생물의 불균형이 일어나 질 내 상피세포가 유해한 균으로부터 피해를 입으면 과도하게 분비된다. 이 IL-33은 바이러스를 억제하고 감염된 세포를 죽이는 인터페론 감마(interferon-γ)를 생산하는 사이토킨인 T세포를 감염 부위로 이동하는 것을 막아, TH1 면역 반응을 억제한다. 그 결과, 개체는 바이러스의 공격에 취약해진다.

다양한 바이러스 연구의 초석 마련
이번 연구에서 중점적으로 연구한 바이러스는 헤르페스 바이러스지만, 이번 연구 결과는 질 내에서의 공생미생물 불균형의 영향을 밝힌 만큼 다양한 성 매개 감염에도 적용될 가능성이 크다. 또한, TH1 면역 반응으로 분비되는 인터페론 감마는 대부분의 바이러스 면역에 중요해, 다른 바이러스에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

공생미생물의 불균형은 우리 몸에 다양한 부작용을 일으키지만, 무너진 균형을 바로잡아주면 다시 면역반응을 강화할 수 있다. 논문 제 1 저자 오지은 박사는 “앞으로 공생미생물의 불균형을 완화하는 치료제나 백신 개발에도 기여할 수 있을 것이다”라고 전망을 밝혔다.

헤르페스 바이러스*
단순 포진 바이러스라고도 불리며, 피부, 성기, 뇌, 폐 등을 감염시킨다.

사이토킨**
세포에서 분비되는 물질로, 면역 체계를 제어하고 자극하는 중요한 역할을 한다.


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