국내 연구진, 장세포의 세균조절 면역기전 규명

이원재 이화여대 교수팀, 네이처 자매지 이뮨놀로지 발표

국내 연구진에 의해 세계 최초로 동물의 장세포에 공생 미생물과 비공생 세균을 효과적으로 제어하는 면역 반응 기전이 있음이 규명돼 관심을 모은다.

이화여자대학교 생체 공생시스템 창의 연구단(이원재 단장)의 이번 연구는 장세포의 미생물 조절 기능 저하로 인해 발생되는 질환을 이해하고 치료하는데 학문적 토대를 마련한 것으로 평가된다.

생명체의 몸은 일반적으로 모든 미생물(유익한 공생 미생물과 비공생 미생물)에 대해 강력한 방어 작용을 수행하지만, 예외적으로 장세포는 유익한 공생 미생물은 보호하는 반면, 비공생 세균은 신속히 제거하는 특이한 이중적인 반응을 보여 왔다.
하지만 이 원리는 지금까지 생물학계에 풀리지 않는 숙제로 남아 있었다.

연구단은 이번 연구를 통해 장세포에서 비공생 세균은 제거하고 동시에 공생 미생물을 보호하는 DUOX 효소의 기능과 조절 기전을 규명했다.

지금까지 연구단은 유전학적 동물 모델인 초파리를 도입, 장세포가 비공생 미생물을 제거하는 효소인 DUOX가 있음을 발견했고(2005년 사이언스지, 2009년 디벨롭멘탈 셀지 발표), 또한 공생 미생물을 보호하는 기전이 있음을(2008년 사이언스지 발표) 발견했다.

이원재 단장은 “이번 연구는 궁극적으로 공생 미생물이 어떻게 장세포의 미생물 제거 시스템을 회피하면서 장 내에 서식할 수 있는가라는 생물학적 수수께끼를 풀 수 있는 결정적인 단서를 제공했다”고 설명했다.

이어 “면역 방어 기전 문제로 발생하는 질병의 근원을 발견하고 체계적인 치료 방안을 모색하는데 기여할 것”이라고 연구성과의 의의를 밝혔다.

한편, 이원재 단장과 하은미 박사 및 이경아 박사과정생의 주도로 진행된 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 ‘기초연구 창의연구진흥사업’의 지원을 받아 수행됐다.

연구 결과는 세계적으로 권위 있는 과학저널 네이처의 자매지인 ’네이처 이뮨놀로지(Nature Immunolgy)‘ 8월10일자에 게재된다.