면역력 약화와 노화의 원인 알고보니

■ 면역력 약화와 노화의 원인 알고보니

 

● 스위스 연구진이 장내 세균의 부조화가 면역계의 기능 장애를 유발시키고, 활성 산소를 많이 생산해 노화에도 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다. 스위스 로잔 연방 공과대학 글로벌 보건 연구소 연구진은 장내 미생물의 부조화가 면역계 문제를 일으키고, 이것이 활성 산소 생성을 늘려 노화 관련 증상을 촉진시키는 일련의 작동 메커니즘을 밝혀냈다. 장내 미생물은 오늘날 생물학과 의학 분야 연구에서 가장 중요한 주제로 떠오르고 있다. 최근 발표된 연구 결과들에 따르면, 장에서 서식하는 여러 종류의 세균들이 면역 시스템을 비롯한 다양한 신체 기능에 영향을 미친다.

 

장내 미생물들은 모든 동물에 존재하는데, ‘공생’이라는 특정한 기능적 균형을 이루면서 살고 있다. 질병에 걸리거나 항생제나 약물을 과다 복용할 경우, 장내 미생물이 사라지거나 불균형을 이뤄 오히려 질병 감염 위험이 커지고, 세포 수명이 짧아지는 등의 ‘공생 장애’ 상태가 발생할 수 있다. 이런 사실들이 알려지기는 했지만, 장내 미생물이 건강에 어떻게 도움을 주거나 건강을 해치는지에 대해서는 명확히 알려지지 않았다. 연구팀은 장내 미생물과 면역계 사이의 신호 전달과 관련이 있는 것으로 알려진 PGRP-SD라는 수용체 단백질에 주목하고, 초파리를 이용해 실험했다.

 

연구팀은 초파리를 유전자 변형해 PGRP-SD 유전자를 완전히 제거했다. 이렇게 만들어진 돌연 변이 파리는 일반 파리 보다 수명이 짧고, 장내 세균 중에 젖산을 만들어 내는 박테리아가 비정상적으로 많아졌다는 것을 발견했다. 연구팀은 장내 미생물이 젖산을 과도하게 만들어 냄으로써 활성 산소 생성을 촉발시켜 세포를 파괴시키고, 세포 노화를 촉진시킨다는 사실을 알게 됐다. 연구진은 반대로 PGRP-SD 유전자를 활성화시키면, 면역력이 강화될 뿐만 아니라 심지어 파리의 수명이 늘어나는 것을 관찰했다.

 

브루노 르마이뜨 교수는 “이번 연구로 공생 세균과 숙주 사이에서 젖산균이 과도하게 만들어질 경우, 세포 손상을 촉진시키는 활성 산소도 증가한다는 것을 알 수 있었다”며, “초파리를 이용한 실험이지만, 사람을 비롯한 포유류의 장에서도 비슷한 메커니즘이 작동될 것으로 보이며, 이번 연구 결과를 바탕으로 나이와 관련된 질병을 막을 수 있는 새로운 치료법을 찾아낼 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구 결과는 생물학 분야 국제 학술지 ‘면역학’ 2018년 11월 13일자에 실렸다.

■ 바실러스 유산균, 빨간 김치에만 많다.

 

농촌 진흥청은 장 건강을 돕는 이로운 유산균인 바실러스(Bacillus)균이 김치 중에서도 고춧가루가 들어간 김치에서만 생겨난다는 점을 확인했다고 2018년 11월 18일 밝혔다. 농진청에 따르면, 바실러스(Bacillus)균은 열과 산(酸)에 강해 일반 유산균과는 달리 장까지 살아서 가는 특성이 있다.

 

바실러스(Bacillus)균은 김치. 청국장. 된장, 낫또 등의 발효 식품에 사는 것으로 알려졌다. 농진청은 "이 균은 장내 유해 물질 생성을 억제하고, 장 속 환경을 개선해 소화를 도와주며, 유용한 효소를 생성해 혈관 건강 개선에 도움을 준다"고 소개했다.

 

농진청은 바실러스(Bacillus)균의 유전체 정보를 종합 비교해 그 생태적 특성을 조사하고 검출할 수 있는 분석법을 세계 최초로 개발했다. 시중에 유통 중인 고춧가루 김치와 백김치를 4도 냉장고에 12주 저온 발효했더니, 고춧가루 김치에서만 바실러스(Bacillus)균이 ㎖당 100만 마리 안팎으로 발생했다. 백김치에서는 나타나지 않았다. 이번 연구 결과는 2018년 05월 국제 과학 저널 '네이처'의 자매지 '사이언티픽 리포트'에 실렸다.

■ 락토바실러스 유산균, 뼈 형성 촉진

 

유산균(probiotics)이 뼈 건강에 도움을 줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 에모리 의과대학 내분비 내과 전문의 로베르토 파시피시 교수 연구팀은 유산균의 하나인 락토바실러스 람노수스 GG(lactobacillus rhamnosus)가 골 형성을 증가시키는 효과가 있다는 쥐 실험 결과를 발표했다고 메디컬 익스프레스가 2018년 11월 13일 보도했다.

 

어린 암쥐들에 락토바실러스 람노수스 GG(lactobacillus rhamnosus)를 4주 동안 경구 투여한 결과, 클로스트리듐(Clostridium) 같은 부티르산(butyric acid)을 만드는 장(腸) 박테리아의 성장을 자극하고, 뼈의 형성을 촉진하는 것으로 나타났다고 파시피시 교수는 밝혔다.

 

부티르산(butyric acid)은 단쇄 지방산(short-chain fatty acid)으로 골량(bone mass)을 조절하고 골 손실을 억제한다고 그는 설명했다. 부티르산(butyric acid)은 장과 골수에 있는 면역 세포인 규제 T 세포(regulatory T cell)를 활성화시켜 뼈 형성에 중요한 역할을 하는 단백질(Wnt10b) 분비를 증가시켰다고 그는 밝혔다. 세균이 없는 환경에서 자라게 한 쥐들은 락토바실러스 람노수스 GG(lactobacillus rhamnosus)를 투여해도 골량이 증가하지 않았다.

 

이는 락토바실러스 람노수스 GG(lactobacillus rhamnosus)가 다른 장 박테리아들의 대사 활동을 촉진하는 간접적인 방법으로 골량을 증가시키는 효과를 가져왔음을 시사하는 것이라고 파시피시 교수는 말했다. 그의 연구팀은 쥐 실험에서 나타난 이 같은 효과가 사람에게서도 나타날 수 있는지를 확인하기 위해 임상 시험을 진행 중이다. 이 연구 결과는 학술지 면역학(Immunity) 2018년 11월 13일자에 발표됐다.