장내 미생물이 면역 체계에 어떤 영향을 미치는가?

「MSK의 한 연구팀은 어떻게 장내 미생물이 ‘조절 T 세포’라는 면역 세포의 형성을 촉진하는지를 알아냈다. 그 연구는 염증성 장 질환과 같은 질환들에 대한 과학자들의 이해를 향상시킬 수 있었다.」

인간의 내장에 살고 있는 이 미세한 유기체(장내 미생물)들은 몸이 음식으로부터 영양소를 소화하는 것을 돕는 것과 같은, 우리를 건강하게 유지하기 위해 많은 일들을 한다. 장내 미생물은 해로운 미생물들을 통제하고 그것들이 내장을 차지하는 것을 막으며, 또한 면역 체계를 조절하는 역할을 한다.

슬론 케터링(MSK)의 연구원들은 장내 미생물과 인간의 건강간의 관계를 연구하고 있다. ‘Nature’지에 게재된 한 연구에서, MSK팀은 장내 미생물이 조절 T세포(Tregs)라는 면역 세포의 형성을 촉진하는 방법인 중요한 관계에 대한 새로운 발견을 했다.

조절 T세포는 강력한 면역 반응을 억제하는 데 도움을 준다. 그들은 면역 체계가 실수로 몸을 공격할 때 자가 면역을 예방하는 데 중요하다. 조절 T세포는 암에도 한 역할을 한다. 즉 오작동된 조절 T세포가 만성 염증성 조직으로 변하면 암이 발병할 가능성이 더 높아진다. 이것은 염증성 장 질환(IBD)과 같은 질환에서 나타난다.

미생물-T세포의 연결에 연구의 초점을 맞추기

슬론 케터링 연구소의 면역학 석좌 알렉산더 루덴스키 박사는 “인간을 포함한 모든 포유류에서의 삶은 조절 T세포 없이는 불가능하다. 이 연구는 MSK 연구소와 이 세포들이 어떻게 만들어지고 왜 그렇게 중요한지를 연구한 다른 연구소들의 이전 연구를 기반으로 한다”고 말했다.

"내장에 있는 미생물 군집의 교란이 염증성 장 질환(IBD)과 같은 자가 면역 및 염증성 질환과 관련이 있다는 것을 이미 보여주었다. 이러한 발견들은 인간의 내장에 살고 있는 미생물들과 면역체계 사이의 관계의 중요성을 보여주었다"고 그가 말했다.

이러한 관계를 더 잘 이해하기 위해, 루덴스키 박사와 그의 팀은 어떻게 내장에 있는 다른 미생물들이 염증과 자가 면역 질환들로부터 보호하는 조절 T세포 생산에 영향을 미치는지를 연구한다. 연구원들은 미생물들이 그들의 대사 기능을 수행하기 위해 만드는 분자들을 연구함으로써 이것을 한다. 그러고 나서 그들은 어떻게 그 대사산물들이 차례로 조절 T세포 생산에 영향을 미치는지 연구한다.

실험에서, 연구원들은 장내 미생물에 의해 생산되는 2차 담즙산이라는 대사산물에 집중했다. 담즙산은 식이 지방의 소화를 돕는다.

루덴스키 박사 팀은 박테로이데스(균 유사체)라는 그룹에 속하는 한 종류의 내장 박테리아에 연구를 집중하고 그것들이 isoDCA라는 특정한 담즙산을 생산하도록 조작했다. 그들은 아직 특정한 T세포 유형으로 발달하지 않은 순진한 T세포를 그들의 활성화 과정 동안 isoDCA에 노출시켰다. 그들은 isoDCA가 미성숙한 T세포가 조절 T세포가 되도록 한다는 것을 발견했다.

궁극적으로, 이러한 발견들은 불균형한 미생물들과 연관된 IBD의 치료를 위한 박테리아 기반의 치료로 이어질 수 있다. (현재, IBD는 많은 부작용을 가질 수 있는 소염진통제로 치료된다.) 하지만 루덴스키 박사는 이런 종류의 치료가 실험되기 전에 훨씬 더 많은 연구가 필요하다고 말한다. 그 과정의 많은 부분은 아직도 잘 이해되지 않고 있다. 게다가, 연구자들은 임상 시험을 설계하기 전에 쥐들을 대상으로 광범위한 실험을 해야 할 것이다. "우리는 염증성 질환의 치료를 위해 미생물로부터 나오는 대사산물의 사용의 가능성을 계속해서 탐구할 계획"이라고 그는 말했다.