'스트레스 백신' 나오나
'스트레스 백신' 나오나
  • 강지희
  • 승인 2019.06.21 10:15
  • 조회수 2263
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정신적 백신은 없는 건가요...? 출처: pixabay
정신적 백신은 없는 건가요...? 출처: pixabay

백신은 감염을 모방하고 항체 생성을 유발해 병원균으로부터 환자를 보호하는 방어체계를 구축합니다. 백신은 홍역, 독감 같은 질환을 타깃으로 하는데요. 정신적인 충격이나 스트레스로 생기는 PTSD와 같은 정신적 질환에 대해선 따로 백신이 출시되진 않았습니다.

 

그런데 <Psychopharmacology>에 게재된 논문에 따르면 스트레스에 받을 때 '마이코박테리움 박케(Mycobacterium vaccae)'라는 박테리아의 지방산에 노출되면 덜 불안한 행동을 보인다고 합니다. '스트레스 백신'이 탄생할 수 있을까요? 

 

마이코박테리움 박케

스트레스 백신, 박테리아로 해결?! 출처: pixabay
스트레스 백신, 박테리아로 해결?! 출처: pixabay

마이코박테리움 박케는 숲 속 토양 박테리아입니다. 호기성 박테리아이자 비병원성 토양 박테리아인데요. 자연계에 널리 분포돼 있으며 소의 피부병선이나 유선에서 발견될 수 있다고 합니다.

 

마이코박테리움 박케는 면역 반응과 우울증, 기억력에 좋은 박테리아라고 합니다. 2007년과 2010년 영국과 미국에서 각각 실시된 두 가지 실험에 따르면 마이코박테리움 박케에 노출된 쥐들이 노출되지 않은 쥐들보다 미로를 더 잘 찾았고 불안행동도 줄어들었다고 합니다. 실제로 마이코박테리움 박케가 뇌로 들어가면 기억력을 높여주고 우울 억제 효과가 있는 신경전달물질 세로토닌 유리를 증가시켜 항우울 효과가 나타날 수 있다고 합니다.

숲에서 노는 아이들에게도 마이코박테리움 박케는 좋은 영향을 준다고 한다. 출처: pixabay
숲에서 노는 아이들에게도 마이코박테리움 박케는 좋은 영향을 준다고 한다. 출처: pixabay

마이코박테리움 박케는 면역 기능도 갖고 있다고 합니다. 세균의 세포벽에 있는 지질단백들은 숙주의 방어면역 기능을 유발하기 때문에 백신의 원료로 사용된다고 합니다.

 

마이코박테리움 박케는 10(Z)-hexadecenoic acid라는 유리지방산을 갖고 있습니다. 유리지방산은 비 에스테르 지방산이라고도 하는데요. 주요 성분은 팔미트산, 스티어르산, 올레산, 리놀레산 등이 있으며 혈액 중 알부민과 필수로 결합합니다. 

 

미국 콜로라도대학교의 통합생리학 교수 Christopher Lowry의 연구진은 이 마이코박테리움 박케의 유리지방산 10(Z)-hexadecenoic acid을 이용해 실험했다고 합니다.

 

어떻게 실험했는가

대식세포 이미지. 출처: Wikimedia Commons
대식세포 이미지. 출처: Wikimedia Commons

연구진은 생쥐를 대상으로 실험했습니다. 연구진은 마이코박테리움 박케에서 10(Z)-hexadecenoic acid을 추출하고 화학적으로 합성해 1,2,3-tri [Z-10-hexadecenoyl] glycerol를 추출했습니다. 추출한 1,2,3-tri [Z-10-hexadecenoyl] glycerol는 쥐의 대식세포에 주사하고 쥐들에게는 외부 자극을 줘 어떻게 상호작용하는지 염기서열을 분석해 관찰했죠.

 

실험 결과 마이코박테리움 박케에서 추출한 1,2,3-tri [Z-10-hexadecenoyl] glycerol를 투여받은 쥐의 생체 내에서 변화가 나타났다고 합니다. 먼저 자극된 장간막 림프절 세포로부터 나오는 전염증성 물질인 사이토카인이 감소했다고 합니다. 사이토카인은 스트레스나 우울증이 심해지면 증가하는데요. 사이토카인이 심하게 많아지면 세로토닌 분비가 어려워지며 몸에 스트레스성 장염을 포함한 염증반응을 일으킬 수 있다고 합니다. 

 

염기 서열을 분석한 결과 마이코박테리움 박케의 지방산이 대식세포에 있는 페록시솜 증식체 활성화 수용체(peroxisome proliferator-activated receptor, PPAR)와 결합해 염증을 일으키는 다양한 경로들을 억제했다고 합니다. PPAR은 지방산에 의한 유전자 발현에 관여하는데요. PPAR은 조절하고자 하는 유전자들의 증폭 위치(Enhancer site)에 있는 PPRE(peroxisome proliferator response elements)에 결합하여 작동되는 리간드 의존형 전사 조절 인자라고 합니다.

마이코박테리움 박케 덕분에 쥐들은 불안을 덜 보였다고 한다. 출처: pixabay
마이코박테리움 박케 덕분에 쥐들은 불안을 덜 보였다고 한다. 출처: pixabay

연구진이 대식세포에 외부 자극을 가했을 때 마이코박테리움 박케의 지질을 전처리하면 염증이 감소한다는 것을 발견했습니다. 또한 박테리아를 투여받은 쥐들은 외부에서 자극을 받아도 불안한 행동을 덜 보였다고 합니다. 연구진은 "마이코박테리움 박케가 면역세포에 포착되면 10(Z)-hexadecenoic acid를 분비해 PPAR의 경로를 막아서 염증 반응을 막는 것"이라고 했습니다. 

 

Lowry 박사의 연구진은 이전부터 박테리아와 정신 사이의 관계를 연구하고 있었습니다. 오래 전부터 전쟁으로 인해 PTSD를 겪는 군인들이나 스트레스성 질환이나 스트레스를 많이 받는 일자리에서 일하는 사람들을 위해 마이코박테리움 박케로부터 '스트레스성 백신'을 개발할 계획을 오래 전부터 생각하고 있었죠.

 

Lowry 박사는 "마이코박테리움 박케는 토양에서 발견되는 수많은 세균들 중 하나일 뿐이며 토양 속에는 이런 종류의 세균들이 수백 종 더 있을 것"이라고 말했습니다. "박테리아가 진화 과정에서 개발한, 우리의 건강을 유지해줄 수 있는 메커니즘은 이제 빙산의 일각을 드러냈으며 이는 경외감을 느끼게 할 것"이라며 이 실험의 의의를 드러냈습니다. 

 

##참고자료##

 


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