사람의 장(腸) 속에서 살고 있는 바이러스가 복통, 설사 등을 동반하는 만성 염증성 장질환인 크론병을 막을 수 있다는 사실이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 밝혀졌다.

장내 바이러스가 우리 몸의 면역력을 지켜 장 건강에 도움을 주는 것으로 확인된 것.

울산의대 서울아산병원 융합의학과 권미나 교수/경희대 배진우 교수/연세의대 천재희 교수 공동연구팀은 장내 공생 바이러스가 면역세포 내 신호전달체계인 ‘톨유사수용체3/7’를 활성화해 체내 면역 물질인 ‘인터페론 베타’의 분비를 촉진함으로써, 장내 항염증 작용을 일으켜 염증성 장질환을 억제한다는 사실을 발견했다고 밝혔다.

연구팀은 먼저 면역세포 내 신호전달체계인 ‘톨유사수용체3/7(TLR3/7)’의 기능이 망가진 생쥐에서 염증성 장질환이 악화된다는 사실을 발견했고 이 점에 주목했다.

면역세포 표면에 있는 톨유사수용체3/7는 바이러스 등의 외부 물질을 인식하고 면역 세포의 대사를 촉진해 선천성 면역 반응을 유도하는 기능을 한다.

이러한 톨유사수용체는 폴리(Poly(I:C))와 이미퀴모드(Imiquimod)와 같은 물질에 반응해 활성화되는데, 장내 공생 바이러스가 보유한 RNA 물질이 바로 이 물질과 같다.

연구팀은 톨유사수용체3/7의 활성화에 따른 염증성 장질환의 변화를 알아보기 위해 대장염에 걸린 생쥐에게 폴리와 이미퀴모드 물질을 투여했다.

그 결과 신호전달체계인 톨유사수용체3/7가 활성화돼 대장 점막 고유층의 면역세포인 특정 수지상 세포(pDC)의 활성이 촉진됐고 체내 면역 단백질 물질인 인터페론 베타(IFN-β)의 분비가 증가해 염증성 장질환의 증세가 유의적으로 완화되는 것을 확인했다.

결국 장내 공생 바이러스 역시 톨유사수용체3/7를 활성화시키고 면역세포의 활성을 촉진해 면역 물질의 분비를 유도함으로써 장 면역 항상성에 기여하고 궁극적으로 염증성 장질환을 억제한다는 사실을 알 수 있었다.

연구팀은 실제 항바이러스제로 생쥐의 장내 공생 바이러스의 양을 감소시켰을 때 염증성 장질환이 더욱 악화 된다는 결과를 얻었고, 항바이러스제의 처리가 장내 바이러스의 양적/질적 변화와 장내 세균 군집에 유의미한 변화를 초래한다는 사실도 파악했다.

나아가 크론병 환자의 대장 조직에서 얻은 유전체 데이터 분석을 통해 톨유사수용체3/7에 관한 유전자가 정상인에 비해 변이되어 있는 점도 확인할 수 있었다.

권미나 교수는 “우리 몸에 해롭다고 알려진 병원성 바이러스와 다르게 공생 미생물인 장내 바이러스의 경우 장내 면역 시스템의 방어 기능을 활성화해 염증성 장질환의 발생을 억제할 수 있는 것으로 확인됐다”며, “이번 연구는 세계에서 처음으로 보고된 내용으로, 이를 활용해 난치성 질환으로 알려진 크론병 등 염증성 장질환의 치료제 개발 가능성과 항바이러스제 남용에 대한 경계를 제시한 의미 있는 성과”라고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 미래창조과학부 중견연구자 도약 사업 및 보건복지부 보건의료기술연구개발 사업의 지원으로 진행됐으며, 면역학 분야 최고 권위지인 ‘이뮤니티(Immunity, 임팩트 팩터=21.561)’ 4월호에 게재됐다.