오지랖 넓은 장 속 미생물...폐 건강까지 챙기네 [알송달송 과학]

미국 조지아 주립대 생명과학연구소 연구진
장 속 절편 섬유성 박테리아, 폐포 대식세포에 영향
호흡기 바이러스 감염에도 중증 막고 염증 최소화

쥐의 소장 마지막 부근에서 발견된 절편 섬유성 박테리아는 장 속 미생물 중 하나로, 녹색을 띠고 있으며 실처럼 가늘다. 뉴욕대 앨리스 량 제공

[파이낸셜뉴스] '내 안에 그놈은 오지랖이 넓은 놈이었다.'
우리는 홀몸이 아닙니다. 무슨 얘기냐고요. 우리 몸 안에는 미생물이 서식하면서 공생하고 있습니다. 다양한 균이나 바이러스가 위에서부터 장에 이르기까지 여러 공간에 퍼져 있습니다.

그 수는 순수한 우리몸의 세포수보다 두 배 이상 많고 유전자 수는 100배 이상 많다고 하네요.

이 미생물들이 우리가 건강하게 살 수 있도록 돕기도 하지만 위협하기도 합니다. 그런데 이번에 미국 과학자들이 특이한 사실을 알아냈습니다.

장에 있는 특정 미생물이 폐의 면역세포를 강화시켜 호흡기 바이러스에 전염되더라도 빨리 이 바이러스들을 없애거나 중증으로 악화시키는 것을 막는다고 하네요. 장에 있는 미생물이 어떻게 폐까지 영향을 줄 수 있을까요. 이 과학자들은 이러한 원리를 이용해 인플루엔자 바이러스로 인한 독감이나 코로나19, 급성호흡기감염병 등의 새로운 치료 전략과 예방 방안 개발에 기여할 수 있을 것이라고 얘기합니다.

그럼 자세하게 들어가 볼까요.

꽁꽁 숨어있던 '절편 섬유성 박테리아'

미국 조지아 주립대 생명과학연구소 앤드류 게비츠·리차드 플레머 박사는 31일(한국시간) 생명과학분야 국제 학술지 '세포 숙주 및 미생물(Cell Host & Microbe)'에 장 속 미생물과 호흡기 바이러스에 관한 연구결과를 발표했습니다.

이번 연구는 장내 특별한 미생물이 호흡기 바이러스에 어떻게 작용하는지 지금까지 알려지지 않았던 메커니즘을 밝혀낸 것입니다. 이 특별한 미생물은 인간의 장 속에도 있는 '절편 섬유성 박테리아(segmented filamentous bacteria)'입니다.

연구진은 이 박테리아가 장 속에 있는 실험쥐를 인플루엔자 바이러스에 감염시킨 뒤 쥐의 폐에서 어떤 변화가 일어나는지 알아봤습니다. 그 결과, 이 실험쥐는 바이러스에 대한 강력한 면역 반응을 나타냈으며, 감염 확산을 효과적으로 억제했습니다. 특히 폐포 대식세포의 변화가 뚜렷하게 나타났습니다.

면역세포를 더 강하게 만들었다

대식세포는 몸 속에 있는 여러 면역세포들과 함께 바이러스와 싸우는데, 그 중에서도 몸 속에 들어온 바이러스를 찾아내 파괴하거나 잡아 먹는 역할을 합니다.

이때 대식세포의 수가 감소할 수가 있다고 하네요. 감염이 진행됨에 따라 바이러스와의 싸움에서 소모되거나, 염증 반응이 증가함에 따라 폐의 면역 세포들이 활성화돼 수가 일시적으로 감소할 수 있습니다. 그런데 연구진이 절편 섬유성 박테리아가 있는 쥐의 몸 속을 자세히 들여다보니 대식세포의 면역 메커니즘이 변해 있었습니다.

리차드 플레머 박사는 "쥐 장 속에 있는 절편 섬유성 박테리아가 폐포 면역세포를 리프로그래밍했다"고 설명했습니다. 즉 대식세포의 수가 줄어들지 않고 면역 활동이 활발하게 이뤄졌습니다. 때문에 바이러스를 효과적으로 제거하면서 감염 증상이 중증으로 악화되는 것을 막았습니다.

이 연구 결과는 장내 미생물이 호흡기 바이러스에 대한 면역력을 강화하는 메커니즘을 제시함으로써, 미래의 감염 예방과 치료에 대한 새로운 가능성을 열었습니다.

미생물 기반의 면역 강화 전략은 호흡기 바이러스 뿐만아니라 다양한 감염에 대한 효과적인 대응을 유도할 수 있을 것으로 기대됩니다.

또 이는 장내 미생물이 면역 시스템을 향상시키는 데 중요한 역할을 할 수 있다는 가능성을 보여줍니다.

이번 연구는 새로운 치료 전략과 예방 방안 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대되며, 전염병 관리 분야에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 전망됩니다. [e-mail] 김만기 기자