세브란스, 장 미생물는 대사체의 대장 염증 악화 기전 규명
염증성 장질환 치료제 개발 단초 마련
장 미생물이 만드는 대사체가 대장 염증을 악화시킨다는 연구 결과가 나왔다.
세브란스병원 소화기내과 천재희 교수 연구팀은 이스라엘 벤구리온 대학교 오하나(Ohana) 교수 연구팀과 함께 장 미생물에서 생성되는 대사체인 ‘숙신산’이 대장 염증을 일으킨다고 밝혔다. 이번 연구는 세계적인 과학 학술지 셀(Cell)의 온라인 자매지이자 생명과학 국제 학술지인 셀 리포트(Cell Reports, IF : 9.423) 최근호에 소개됐다.
크론병, 궤양성 대장염 등 염증성 장질환은 장에 염증이나 궤양이 생기는 만성 희귀난치병이다. 불규칙하고 서구화된 식습관으로 국내에서 발생이 증가하고 있다. 건강보험심사평가원에 따르면 궤양성 대장염과 크론병 환자는 2020년에 2010년을 대비해 2배 정도 늘었다. 특히, 어린이 발생도 증가하고 있으며 어린이에게 영양실조, 성장 장애, 사춘기 지체 등 문제를 야기해 치명적이다. 현재 명확한 치료법은 없어 항염증제, 면역조절제 투여 등으로 증상을 완화하는 것을 치료 목표로 하고 있다.
염증성 장질환의 원인은 아직까지 불명확하지만 장내세균총의 불균형이 염증성 장질환을 악화시킨다고 알려져 있다. 장내세균총 불균형으로 인한 비정상적 대사체 과다는 염증 반응 등 병리학적 이상을 일으킨다. 특히, 숙신산은 염증 반응을 촉진하는 대식세포를 활성화해 만성 염증의 원인으로 지목돼 왔으나 정확한 유발 과정은 밝혀지지 않았다.
◇장미생물 대사체 숙식산, 대식세포 활성화 해 염증
천재희 교수 연구팀은 숙신산이 대식세포를 활성화하고 대식세포의 활성화가 대장 염증을 일으키는 과정을 처음으로 규명했다.
먼저 다양한 환경에서 대식세포를 배양해 숙신산을 많이 흡수하는 대식세포의 상태와 숙신산의 염증 발생 과정을 연구했다. 대식세포에 숙신산을 처리하면 대식세포는 염증 작용을 유발하는 대식세포로 분화했다. 한 배지 안에 대식세포와 숙신산을 함께 배양하면 숙신산의 흡수가 더 빨라졌다. 숙신산과 함께 배양한 대식세포는 그렇지 않은 세포보다 16시간 만에 숙신산 함유가 2.5배 많아졌다. 숙신산 흡수가 적어지면 염증반응이 적어지는 대식세포로 분화했다.
연구팀은 염증성 장질환에서 증가되는 숙신산은 염증을 악화시켜 만성 염증을 야기하고 SLC26A6 수송체 등 숙신산을 조절하는 인자들이 염증 조절을 치료할 수 있는 좋은 표적이 될 수 있다고 제시했다.
천재희 교수는 “이번 연구는 병태 생리와 치료법이 명확하게 나오지 않은 염증성 장질환에서 질병 기전 규명했을 뿐만 아니라 치료제 개발에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.