면역조절 보충제 ‘베타-글루칸’의 면역강화 능력 규명

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[아이뉴스24 최상국 기자] 시중에서 면역조절 보충제로 판매되고 있는 베타-글루칸이 면역력을 더욱 강하게 훈련할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 연구진은 베타-글루칸 주사로 폐섬유증 등 장기 손상을 예방·치료할 수 있을 것으로 기대했다.

한국연구재단은 울산의대(서울아산병원) 최은영 교수 연구팀이 훈련면역 유도체인 베타-글루칸이 폐에 상주하는 대식세포의 사멸세포 포식기능을 강화하고 이로 인해 주변 상피세포에 폐 손상에 대한 저항성을 증가시켜 결국 폐 섬유화가 완화된다는 것을 규명했다고 밝혔다.

베타-글루칸에 의한 훈련면역이 마우스의 폐 섬유화를 완화시키는 기전. 전신 베타-글루칸 투여가 국소 조직인 폐로 훈련된 골수 세포의 침투를 향상 시킨다. 이때 폐 상주 대식세포가 증가되며 포식 능력 또한 향상된다. 이는 염증해소 지질대사체(Resolvin D1)의 생성을 유도하고 이로 인해 주변 폐 상피세포의 SIRT1 발현이 증대되어 후속 손상에 대한 저항성을 강화시킨다. [사진=한국연구재단]

인간의 면역세포는 세균, 바이러스 등 외부 침입자를 공격해 제거한다. 면역훈련은 이런 선천면역세포가 병원체에 대한 기억을 형성하고 2차 공격에 더 잘 대응할 수 있도록 준비하는 과정이다.

면역훈련을 통한 질환제어 연구는 병원체를 표적으로 제어하는 직접적인 방식이 많아 지속적인 치료 전략으로는 한계가 있었다.

최은영 교수 연구팀은 신체의 한 조직에서 선천면역체계를 훈련하면 이것이 다른 조직손상도 억제할 수 있는지 조사했다.

선천면역체계를 훈련시키기 위해 베타-글루칸을 직접 쥐의 복강에 주사했다. 이후, 실험쥐에 폐섬유증을 유도했다. 그 결과 해당 쥐의 사망률이 감소했을 뿐만 아니라 폐섬유증 증상 중 하나인 콜라겐 축적 역시 감소했음을 발견했다.

이와 같은 베타-글루칸 면역훈련은 면역세포와 주변 폐 세포에도 변화를 일으켰다. 폐로 유입되는 호중구와 폐 대식세포가 증가했고, 손상된 세포를 제거하는 포식기능도 향상했다.

면역훈련은 또한 면역세포와 인근 폐 세포의 유전자에 특정한 변화를 일으켰다. 이러한 변화는 조직손상을 줄이는 데 도움이 되는 물질인 레졸빈 D1(Resolvin D1, 오메가-3 불포화지방산 유래 지질대사산물)의 생성을 촉진했고 폐 상피세포에 생존신호를 조절하는 효소(Sirt 1)를 전달해 사멸에 대한 저항성을 주었다.

이번 연구는 노화, 흡연, 외상 또는 감염 시 대식세포의 포식기능이 약해진 상태에서 훈련면역으로 세포 기능을 향상시킬 수 있음을 밝혔다. 호중구를 제거했을 때 면역훈련의 효과는 떨어졌는데, 이는 해당 면역훈련에서 호중구가 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다.

베타-글루칸으로 유도한 훈련면역이 마우스의 폐 섬유증을 완화시켰다. [사진=한국연구재단]

최은영 교수는 “대부분의 포유류 장기에는 조직 상주 대식세포가 있고 필요한 경우 호중구가 침투하기 때문에 이번 연구 결과가 폐에만 국한되지 않고, 다양한 장기에 대한 손상과 장애를 억제할 수 있는 가능성을 제시한다”고 설명했다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구사업 중견연구의 지원으로 수행된 이번 연구는 공학, 의학 및 생명과학 분야 국제학술지 어드밴스드 사이언스(Advanced Science)에 1월 26일 게재됐다. (논문명 : Innate immune training initiates efferocytosis to protect against lung injury)

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