스위스 EPFL 연구진, 장내 미생물이 면역기능 좌우 규명

찬바람이 불고 날씨가 건조해지면 면역력이 약한 아이들은 감기를 달고 사는 경우가 많다. 면역력이 약하면 성인들도 쉬이 피로해지고 각종 질병에 쉽게 걸린다.

스위스 연구진이 장내 세균의 부조화가 면역계의 기능장애를 유발시키고 활성산소를 많이 생산해 노화에도 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다.

스위스 로잔연방공과대(EPFL) 글로벌보건연구소 연구진은 장내 미생물의 부조화가 면역계 문제를 일으키고 이것이 활성산소 생성을 늘려 노화관련 증상을 촉진시키는 일련의 작동 메커니즘을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘면역학’ 13일자에 실렸다.

장내 미생물은 오늘날 생물학과 의학 분야 연구에서 가장 중요한 주제로 떠오르고 있다. 최근 발표된 연구결과들에 따르면 장에서 서식하는 여러 종류의 세균들이 면역 시스템을 비롯한 다양한 신체 기능에 영향을 미친다.

장내 미생물들은 모든 동물에 존재하는데 ‘공생’이라는 특정한 기능적 균형을 이루면서 살고 있다. 질병에 걸리거나 항생제나 약물을 과다복용할 경우 장내 미생물이 사라지거나 불균형을 이뤄 오히려 질병 감염 위험이 커지고 세포 수명이 짧아지는 등의 ‘공생 장애’ 상태가 발생할 수 있다. 이런 사실들이 알려지기는 했지만 장내 미생물이 건강에 어떻게 도움을 주거나 건강을 해치는지에 대해서는 명확히 알려지지 않았다.

연구팀은 장내 미생물과 면역계 사이의 신호전달과 관련이 있는 것으로 알려진 PGRP-SD라는 수용체 단백질에 주목하고 초파리를 이용해 실험했다. 연구팀은 초파리를 유전자 변형해 PGRP-SD 유전자를 완전히 제거했다. 이렇게 만들어진 돌연변이 파리는 일반 파리보다 수명이 짧고 장내 세균 중 젖산을 만들어 내는 박테리아가 비정상적으로 많아졌다는 것을 발견했다.

연구팀은 장내 미생물이 젖산을 과도하게 만들어 냄으로써 활성산소종 생성을 촉발시켜 세포를 파괴시키고 세포 노화를 촉진시킨다는 사실을 알게 됐다. 연구진은 반대로 PGRP-SD 유전자를 활성화시키면 면역력이 강화될 뿐만 아니라 심지어 파리의 수명이 늘어나는 것을 관찰했다.

브루노 르마이뜨 교수는 “이번 연구로 공생균과 숙주 사이에서 젖산균이 과도하게 만들어질 경우 세포 손상을 촉진시키는 활성산소도 증가한다는 것을 알 수 있었다”며 “초파리를 이용한 실험이지만 사람을 비롯한 포유류의 장에서도 비슷한 메커니즘이 작동될 것으로 보이며 이번 연구 결과를 바탕으로 나이와 관련된 질병을 막을 수 있는 새로운 치료법을 찾아낼 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr