"새로운 유형의 면역세포 발견, 패혈증 치료제 개발 실마리" 성균관대 배외식 교수팀 논문, SCI급 국제학술지 등재
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"새로운 유형의 면역세포 발견, 패혈증 치료제 개발 실마리" 성균관대 배외식 교수팀 논문, SCI급 국제학술지 등재
  • 정 현 기자
  • 승인 2020.01.28 17:47
  • 댓글 0
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국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈(Science Advances, IF=12.804)’ 1월 23일자 게재
새롭게 규명된 골수성 면역세포의 체내 기작 / 자료이미지=한국연구재단
새롭게 규명된 골수성 면역세포의 체내 기작 / 자료이미지=한국연구재단

[헬쓰in논문] 우리 몸을 돌아다니다 세균을 만나면 독성물질을 분비하는 정찰대 역할을 하는 백혈구의 일종인 과립구(granulocyte)가 있다. 

골수의 조혈줄기세포에서 분화되는 과립구는 감염대항 능력에 큰 영향을 미치는데, 면역세포로 분화되었음에도 여전히 조혈모세포의 표지를 지닌 고장난 면역세포가 보고 되었다. 

한국연구재단은 23일, 성균관대 배외식 교수 연구팀이 황색포도상구균에 감염된 생쥐모델의 감염을 악화시켜 치사율(lethality)에 영향을 미치는 새로운 면역세포를 발견했다고 밝혔다.

이번 연구성과를 담은 논문은 SCI급 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈(Science Advances, IF=12.804)’ 1월 23일자 게재됐다. 논문 제목은 'Novel CD11b+Gr-1+Sca-1+ myeloid cells drive mortality in bacterial infection' 이다.

세균은 인류 건강을 위협하는 대표적인 감염균으로, 특히 면역이 떨어진 상태에서의 감염은 패혈증을 통해 심각한 장기손상이나 사망으로 이어질 수 있다. 

패혈증(sepsis)이란 미생물 감염에 대한 비정상적인 반응으로 발열, 빠른 맥박, 호흡수 증가, 백혈구 수 변동 등의 전신에 걸친 염증반응이 나타나는 상태를 말한다.

패혈증은 주로 과다한 염증반응에서 시작하여 면역기능 마비가 뒤따르는 것으로 알려져 있지만 아직 이 복잡한 과정을 매개하는 세포의 존재에 대해서는 잘 알려지지 않았다. 

줄기세포 항원을 가지는 면역세포가 감염조직의 손상에 미치는 영향 / 자료이미지=한국연구재단
줄기세포 항원을 가지는 면역세포가 감염조직의 손상에 미치는 영향 / 자료이미지=한국연구재단

연구진은 황색포도상구균에 감염된 생쥐모델에서 세균 감염부위에 모여든 호중구에서 분비하는 당단백질(인터페론 감마)이 자극제가 되어 새로운 종류의 면역세포가 생성되는 것을 알아냈다.  

호중구(neutrophil)란 감염부위에 빠르게 모여들어 세균 등 이물질을 백혈구 내로 소화시키는 선천성 면역세포를 말한다.

새로운 종류의 면역세포는 분화가 끝난 면역세포임에도 분화되지 않은 조혈모세포처럼 표면에 줄기세포항원(Stem cell antigen-1)을 가지고 있는 것이 특징이다. 

나아가 이 면역세포가 염증유발물질은 과도하게 분비하는 데 반해, 강력한 산화작용으로 세균을 퇴치할 활성산소는 제대로 분비하지 못하는 것을 알아냈다. 

실제 이 세포 표면의 줄기세포항원에 대한 항체를 투여해 이 면역세포를 제거한 경우에는 감염생쥐의 조직 손상과 치사율(lethality)이 현저히 감소하는 반면, 감염된 생쥐에 이 면역세포를 이식한 경우에는 조직손상과 치사율(lethality)이 증가했다.  

정상적인 과립구에서의 주화성 세포이동과 활성산소 발생 등의 기능이 마비된 이 면역세포를 표적으로 하는 감염 치료제 또는 감염 예후마커 연구의 단초가 될 것으로 기대된다. 

배외식 교수 / 사진=한국연구재단
배외식 교수 / 사진=한국연구재단

주화성 세포이동이란 특정 케모카인을 인지하고 그 방향으로 이동하는 특성으로, 혈액세포들이 감염부위로 모여드는 현상 등이 이 같은 특성에서 비롯된다. 

연구팀의 배외식 교수는 "기존에 발견되지 않았던 유형의 새로운 면역세포를 발견하였다는 점에서 흥미로운 성과라고 생각한다"며 "세균 감염상황에서 사이토카인 과다 생성으로 조직 손상을 유도하는 새로운 유형의 면역세포를 발견했기 때문에, 이 세포를 표적으로 하는 패혈증 치료제 개발의 실마리가 될 것으로 기대된다"고 말했다. 

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구지원사업(도약연구 및 선도연구센터사업)의 지원으로 수행됐다.



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