<사진 왼쪽부터 울산의대 서울아산병원 미생물학과·융합의학과 권미나 교수, 이소현 박사과정생, 한국식품연구원 김승일 박사>
대표적인 유익균인 프로바이오틱스가 장 염증을 완화하는 구체적인 분자 수준의 매커니즘이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 밝혀졌다. 특히 살아있는 균이 아닌 균의 ‘세포벽 성분’만으로도 항염증 효과가 나타난다는 사실을 입증해 향후 치료제 개발에 새로운 전기가 마련될 전망이다.
울산의대 서울아산병원 미생물학과 권미나 교수·이소현 박사과정생, 한국식품연구원 김승일 박사팀은 사람 유래 프로바이오틱스인 ‘비피도박테리움 아돌레센티스’가 장 면역 항상성을 조절하는 과정을 규명했다고 23일 밝혔다.
그동안 장내 미생물 연구는 주로 ‘조절 T세포’에 집중되어 왔다. 하지만 연구팀은 이번 연구를 통해 또 다른 면역세포인 ‘조절 B세포’가 장 염증 억제에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 새롭게 밝혀냈다. 유익균의 세포벽 구성 성분인 ‘펩티도글리칸’이 조절 B세포를 자극하면, 항염증 물질인 ‘인터루킨-10’의 분비가 촉진돼 염증이 줄어드는 원리다.
연구팀은 급성 대장염을 앓는 쥐에게 2주간 매일 비피도박테리움 균주를 투여했다. 그 결과, 투여군은 대조군에 비해 체중 감소가 크게 억제됐으며 대장 길이도 정상적으로 유지됐다. 현미경 관찰에서도 대장 조직의 염증 지수와 손상 정도가 확연히 낮은 것으로 나타났다.
특히 흥미로운 점은 열 처리를 통해 죽은 균(사균)을 투여했을 때도 동일한 효과가 나타났다는 것이다. 이는 프로바이오틱스 균 자체보다 균의 세포벽 성분이 면역 조절의 핵심 물질임을 의미한다. 연구팀은 펩티도글리칸이 면역세포의 ‘톨유사 수용체(TLR2)’ 신호를 통해 인터루킨-10 생성을 유도한다는 작동 원리까지 함께 증명했다.
장 염증 질환은 재발과 만성화가 잦아 장기적인 약물 복용에 따른 부작용 우려가 컸다. 이번 연구는 일상적인 프로바이오틱스 섭취나 그 유래 성분만으로도 안전한 보조적 관리가 가능함을 시사한다.
연구책임자인 권미나 교수는 “이번 연구는 비피도박테리움의 어떤 성분이 면역세포를 움직이는지 세포 수준에서 구체적으로 입증한 세계 첫 사례”라며 “앞으로 장 염증 질환의 예방은 물론, 면역 반응이 과도한 자가면역 질환의 치료 전략으로도 확장되길 기대한다”고 밝혔다.
한편, 이번 연구 결과는 국제적인 권위를 자랑하는 SCI급 학술지 『장내 미생물(Gut Microbes, 피인용지수 13.4)』 최신호에 게재됐으며, 한국연구재단의 중견연구자 및 대학중점연구소 사업 지원으로 수행됐다.
