IBS 면역미생물공생연구단, 비피더스PRI1 균 면역효과 증명

마트 등에 가면 다양한 요구르트 제품에 ‘프로바이오틱스’ 함유라는 문구를 볼 수 있다. 프로바이오틱스는 섭취해 장에 도달했을 때 장내 환경에 유익한 작용을 하는 균주를 말한다. 이렇듯 먹는 유산균으로 알려진 프로바이오틱스를 이용해 다양한 염증성 질환이나 알레르기 질환을 치료할 수 있을 것이라는 가능성을 확인한 연구결과를 국내 연구진이 발표해 주목받고 있다.

기초과학연구원(IBS) 면역미생물공생연구단 임신혁(포스텍 생명과학과) 교수팀은 지금까지 단순한 건강식품으로만 알려진 프로바이오틱스가 새로운 면역치료제 원료로 활용될 수 있다는 연구결과를 발표하고 이에 대한 전문가들의 공개 논의를 제안했다고 19일 밝혔다.

이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 면역학’ 19일자에 실렸으며 ‘주목할 만한 논문’으로 선정됐다. 11월 중에 전세계 전문가들과 이와 관련한 공개토론을 열고 페이스북으로 생중계될 계획이다.

건강에 도움을 주는 프로바이오틱스 연관 시장과 산업은 매년 크게 성장하고 있으며 관련 연구들도 활발히 이뤄지고 있다. 그렇지만 프로바이오틱스의 어떤 미생물이 어떤 질환에 효과가 있는지 체내에서 어떻게 작용하는지 등은 명확히 밝혀져 있지 않다.

연구팀은 모유 수유를 한 영유아들이 아토피 피부염과 같은 자가면역질환에 덜 걸린다는 사실에 착안했다. 연구팀은 프로바이오틱스 중 면역 제어 기능이 있는 균을 골라낼 수 있는 분석시스템을 개발하고 프로바이오틱스를 투여했을 때 생기는 장내 환경을 모사하는 시스템을 개발해 활용했다. 그 결과 면역반응을 원하는 방향으로 재설계 할 수 있는 ‘비피더스 PRI1’ 균을 발견했다.연구팀은 생쥐의 장에 있는 면역세포들을 분리해 1차 군을 만든 뒤 이 중에서 면역반응을 조절하는 T세포의 분화와 증식을 유도할 수 있는 특정 균을 뽑아 2차 군을 구성했다. 2차 군에 포함된 후보 미생물은 200여 종에 이르렀다.

이 중에서 비피더스 PRI1 균을 추출해 체내에 전혀 세균이 없는 무균 생쥐에게 주입한 결과 비피더스 PRI1이 소장과 대장에서 면역조절 T세포를 분화하고 증식을 유도한다는 사실을 확인했다. 비피더스 PRI1 균이 투여된 생쥐는 그렇지 않은 생쥐보다 면역세포가 크게 증식되고 장 표면 염증도 줄었다.

연구팀은 이탈리아 나폴리대 연구팀과 함께 비피더스 PRI1을 정밀 분석한 결과 ‘세포 표면 다당체’라는 물질이 면역을 활성화시킨다는 것을 증명하고 화학구조와 반응 메커니즘도 밝혀냈다.

임신혁 교수는 “이번 연구는 프로바이오틱스가 꼭 살아있어야만 효능이 있을 것이라고 여겨졌던 기존 상식을 뒤집었다는데 의미가 크다”며 “프로바이오틱스의 유용한 활성에 대한 과학적 근거를 제시하고 면역 활성 물질의 화학적 구조와 작용기작을 규명해 미생물을 이용한 마이크로바이옴 치료제 개발에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr