감염 악화시키는 고장난 면역세포
감염 악화시키는 고장난 면역세포
  • 함예솔
  • 승인 2020.01.29 23:55
  • 조회수 1544
  • 댓글 0
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요약

 

감염을 악화시키는 고장난 면역세포가 발견됐습니다. 연구진은 황색포도상구균에 감염된 생쥐모델에서 세균 감염부위에 모여든 호중구에서 분비하는 당단백질(인터페론 감마)이 자극제가 돼 새로운 종류의 면역세포가 생성됐습니다. 이 면역세포는 염증유발물질을 과도하게 분비하는 데 반해 세균을 퇴치할 활성산소는 제대로 분비하지 못하는 것으로 밝혀졌습니다.

새로운 면역세포의 발견

 

우리 몸을 돌아다니다 세균을 만나면 독성 물질을 분비하는 정찰대 역할을 하는 백혈구의 일종인 과립구(granulocyte)는 골수의 조혈줄기세포에서 분화되는데요. 과립구는 감염대항 능력에 큰 영향을 미칩니다. 그런데 면역세포로 분화됐음에도 여전히 조혈모세포의 표지를 지닌 고장난 면역세포가 보고됐습니다.  

새롭게 규명된 골수성 면역세포의 체내 기작. 출처: 한국연구재단
새롭게 규명된 골수성 면역세포의 체내 기작. 출처: 한국연구재단

성균관대학교 배외식 교수 연구팀은 황색포도상구균에 감염된 생쥐모델의 감염을 악화시켜 치사율에 영향을 미치는 새로운 면역세포를 발견했습니다. 감염된 생쥐에서 세균을 물리칠 활성산소 분비기능이 마비된 면역세포를 관찰한 건데요. 해당 연구는 <Science Advances>에 게재됐습니다.

 

새로운 면역세포, 어떻게 생기나

 

생체에 침입한 박테리아, 곰팡이 및 바이러스 등의 병원균에 의해 유도되는 감염성 염증 반응은 염증성 사이토카인을 포함한 염증 매개 물질의 과도한 분비로 인해 전신적인 염증 반응을 유발할 수 있습니다. 나아가 조직 및 장기 손상, 백혈구 기능 상실 등으로 감염균에 대한 방어 능력이 마비되는 심각한 급성 감염성 염증질환(패혈증)을 초래할 수 있는데요.

세균 막아주는 면역세포인데.. 출처: pixabay
세균 막아주는 면역세포인데.. 출처: pixabay

세균은 인류 건강을 위협하는 대표적인 감염균으로 특히 면역이 떨어진 상태에서의 감염은 패혈증을 통해 심각한 장기손상이나 사망으로 이어질 수 있습니다. 패혈증은 주로 과다한 염증 반응에서 시작해 면역기능 마비가 뒤따르는 것으로 알려졌습니다. 하지만 아직 이 복잡한 과정을 매개하는 세포의 존재에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.

  • 패혈증(Sepsis)

미생물에 감염에 대한 비정상적인 반응으로 발열, 빠른 맥박, 호흡수 증가, 백혈구 수 변동 등의 전신에 걸친 염증반응이 나타나는 상태. 

 

감염균 침입 시 가장 먼저 감염부위로 이동하여 면역 반응을 개시하는 골수성 세포들의 이형성이나 아형 구분 및 이들에 의한 면역 조절에 대한 연구는 거의 이뤄져 있지 않은 초기 단계입니다. 참고로 이형성이란 특성이나 기능이 서로 다른 것을 말하며 아형은 특징, 특성 등에 의해 구분되는 서로 다른 형태의 그룹을 말합니다. 

 

이에 연구진은 생체 내에 줄기세포 항원(Stem cell antigen-1)의 발현에 따른 골수성 면역세포의 아형이 존재하며 이들의 생리·면역학적 기능이 다를 수 있다는 가정 하에 이들 골수성 면역세포 아형의 특성 연구 및 감염성 염증질환에서의 기능을 연구하고자 했습니다.

 

기능이 마비된 면역세포

 

연구진은 황색포도상구균에 감염된 생쥐 모델에서 세균 감염 부위에 모여든 호중구에서 분비하는 당단백질(인터페론 감마)이 자극제가 돼 새로운 종류의 면역세포가 생성되는 것을 알아냈습니다. 새로운 종류의 면역세포는 분화가 끝난 면역세포임에도 분화되지 않은 조혈모세포처럼 표면에 줄기세포항원(Stem cell antigen-1)을 가지고 있는 것이 특징입니다.

  • 호중구(neutrophil)

감염부위에 빠르게 모여들어 세균 등 이물질을 백혈구 내로 소화시키는 선천성 면역세포 

나아가 이 면역세포가 염증유발물질은 과도하게 분비하는 데 반해 강력한 산화작용으로 세균을 퇴치할 활성산소는 제대로 분비하지 못하는 것을 알아냈습니다. 실제 이 세포 표면의 줄기세포항원에 대한 항체를 투여해 이 면역세포를 제거한 경우 감염생쥐의 조직 손상과 치사율(lethality)이 현저히 감소했습니다. 반면 감염된 생쥐에 이 면역세포를 이식한 경우 조직손상과 치사율(lethality)이 증가했습니다.  

줄기세포 항원을 가지는 면역세포가 감염조직의 손상에 미치는 영향. 출처: 한국연구재단
줄기세포 항원을 가지는 면역세포가 감염조직의 손상에 미치는 영향. 출처: 한국연구재단

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

  • 주화성 세포이동

특정 케모카인을 인지하고 그 방향으로 이동하는 특성. 혈액세포들이 감염부위로 모여드는 현상 등이 이 같은 특성에서 비롯됩니다.

 


##참고자료##

 


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