림프절 세포의 면역반응 조절 메커니즘
림프절 세포의 면역반응 조절 메커니즘
  • 함예솔
  • 승인 2020.02.10 18:30
  • 조회수 1084
  • 댓글 0
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요약

 

면역반응을 조절하는 림프절 세포 작용이 밝혀졌습니다. 신체 기관의  크기를 결정하는 '히포 신호전달경로'가 림프절 면역반응에 필수적이라는 사실을 규명했습니다. 병원체 감염, 만성염증, 림프절 섬유화, 림프절 암전이와 같은 면역질환 치료에 이정표를 제시할 수 있을 것으로 기대됩니다. 사스, 메르스, 신종 코로나바이러스 등 병원체에 대한 림프절 면역반응을 더 잘 이해할 수 있을 것으로 전망됩니다.

기초과학연구원(IBS) 혈관연구단 고규영 단장(KAIST 의과학대학원 특훈교수) 연구팀은 신체 기관의  크기를 결정하는 '히포 신호전달경로'가 림프절 면역반응에 필수적이라는 사실을 규명했습니다. 사스, 메르스, 신종 코로나바이러스 등 병원체에 대한 림프절 면역반응을 더 잘 이해할 수 있을 것으로 전망됩니다. 이번 연구는 <Nature Communications>에 게재됐습니다. 

면역반응 조절하는 림프절 세포 작용 밝혀졌다. 출처: AdobeStock
면역반응 조절하는 림프절 세포 작용 밝혀졌다. 출처: AdobeStock

 

  • 히포 신호전달경로(Hippo signaling pathway) 

세포 분열 및 분화를 억제하고 사멸을 촉진함으로써 동물의 신체 기관의 성장을 억제하는 세포신호전달경로. 다수의 단백질 인산화 효소와 결합 단백질로 구성되어 있으며 그 중 단백질 인산화 효소인 hippo 유전자에 변이가 일어나면 초파리 조직이 과성장하여 하마(hippopotamus)의 주름처럼 보인다고 하여 ‘히포’라고 명명됐습니다.

히포신호전달경로, 림프절 면역반응 조절에 필수적

 

림프절은 직경 1~20mm 강낭콩 모양의 면역기관으로 전신에 분포해 있으며 주로 겨드랑이, 사타구니, 목, 가슴, 배에 모여 있습니다. 체내외의 병원체가 림프절로 들어오면 림프절 내 면역세포가 활성화되어 면역반응을 합니다. 면역반응을 정상적으로 수행하기 위해서는 림프절을 구성하는 다양한 세포 내 ‘신호전달경로’를 적절히 작동시키는 것이 중요합니다.

림프절 내 섬유아 세망세포의 분화 정도와 히포 신호전달경로 연관성. 출처: IBS
림프절 내 섬유아 세망세포의 분화 정도와 히포 신호전달경로 연관성. 출처: IBS

기존에 히포 신호전달경로는 세포 분열 억제 및 사멸을 촉진함으로써 신체 기관의 성장을 억제, 그 크기를 결정한다고 알려져 있습니다. 이번 연구에서는 림프절 내부 구조를 이루는 섬유아 세망세포의 '히포 신호전달경로'가 림프절 면역반응 조절에 필수적임을 밝혔습니다. 히포 신호전달경로가 섬유아 세망세포 분화 초기에 활성화되고 후기에 비활성화되어야 면역반응이 정상적으로 일어났습니다.

  • 신호전달경로(Signaling pathway)

세포가 수용체를 통해 외부의 신호를 받아들이고 그에 대응하는 기능을 발현할 때까지 정보를 전달하는 과정.

  • 섬유아 세망세포(Fibroblastic reticular cells)

림프절 내부 골격구조를 이루는 기질세포의 한 종류로, 병원체 감염에 대한 면역반응에 관여한다. 주로 림프절 내 T 면역세포 공간에 분포하며 콜라겐 같은 섬유를 분비하여 림프절의 골격구조를 이룬다.

연구팀은 히포 신호전달경로에 관여하는 Yap/Taz 단백질의 유전자를 변형시킨 생쥐 모델 20여 종류를 준비한 후 림프절 내 섬유아 세망세포 분화 정도와 히포 신호전달경로의 활성화 정도에 따라 면역반응이 어떻게 조절되는지 관찰했습니다.

림프절 내 섬유아 세망세포의 분화 정도와 히포 신호전달경로 연관성. 출처: IBS
림프절 내 섬유아 세망세포의 분화 정도와 히포 신호전달경로 연관성. 출처: IBS

먼저 섬유아 세망세포 분화 초기에 히포 신호전달경로가 비활성화되면 면역반응 이상 및 체중감소 증상이 관찰됐습니다. 세포 분화가 제대로 이뤄지지 않았다는 뜻이었습니다. 섬유아 세망세포는 병원체 감염 시 사이토카인을 분비해 면역세포를 활성화시켜 면역반응을 유도합니다. 세포 분화 이상으로 섬유아 세망세포가 지방세포화 되면 사이토카인이 분비되지 않아 면역반응이 정상적으로 일어날 수 없습니다.  또한 림프절 내부 구조를 이루는 섬유아 세망세포가 감소하면 병원체에 대한 면역반응이 일어날 공간을 충분히 마련하기 어렵습니다. 

섬유아 세망세포 전구체(LTbR 신호전달경로가 비활성화 된 상태)의 히포 신호전달경로. 출처: IBS
섬유아 세망세포 전구체(LTbR 신호전달경로가 비활성화 된 상태)의 히포 신호전달경로. 출처: IBS

섬유아 세망세포 분화 후기에 히포 신호전달경로가 활성화되면 림프절이 섬유화 되어 면역기능이 마비됨을 관찰했습니다. 섬유아 세망세포로부터 섬유화를 촉진하는 물질이 분비되면 림프절이 딱딱하게 굳어지고 면역기능을 수행하기 힘들다고 합니다. 히포 신호전달경로의 Yap/Taz 단백질 활성화 시 림프절 섬유화가 일어나는 것으로 보아 추후 기관 및 장기의 섬유화 치료에 Yap/Taz 저해제가 활용될 것으로 기대됩니다. 

배호성 연구위원. 출처: IBS
배호성 연구위원. 출처: IBS

 

 

 

배호성 연구위원은 "이번 연구로 림프절 내 섬유아 세망세포의 ‘히포 신호전달경로’가 면역반응 조절의 핵심 기전임을 밝혔다"며 "병원체 감염, 만성염증, 림프절 섬유화, 림프절 암전이와 같은 면역질환 치료에 이정표를 제시할 수 있을 것"이라고 말했습니다. 

 

 

 

 

 


##참고자료##

 


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