면역세포는 인체 외부에서 들어오는 각종 세균과 스트레스 자극을 막아주는 역할을 한다. 우리 몸을 지키는 면역세포가 ‘배신’을 하게 되면 류머티스 관절염이나 아토피 피부염 같은 각종 자가면역질환에 걸리게 된다.그런데 국내 연구진이 면역세포의 배신 때문에 암세포가 다른 조직으로 전이되는 속도가 빨라지기도 한다는 연구결과를 발표했다. 광주과학기술원(GIST) 생명과학부 대런 윌리엄스 교수와 정다운 연구교수 공동연구팀이 암세포와 면역세포, 섬유모세포 사이 신호교환에 의한 암 전이 촉진 과정을 규명했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초의학 분야 국제학술지 ‘클리니컬 캔서 리서� � 최신호에 실렸다. 정상세포가 여러 요인으로 변이돼 미세혈관을 만들어 무한 증식하는 암세포는 주변 환경을 자신에게 유리하도록 변화시킨다. 이 때문에 암세포를 공격해야 하는 면역세포인 대식세포도 암 성장과 전이를 돕는 경우가 생긴다. 지금까지는 암세포 전이에 면역세포가 어떻게 관여하는지에 대해 명확히 알려져 있지 않다.연구팀은 암세포와 면역세포인 대식세포, 세포간 결합에 관여하는 섬유모세포 사이에서 신호교환 시스템을 분석했다. 분석 결과 암세포에 의해 섬유모세포에서 분비되는 특정 신호물질이 급증하고 이 중 인터루킨-6, 과립구 대식세포-콜로니 자극인자(GM-CSF)라는 두 신호물질이 종양 촉진성 대식세포를 증가시킨다는 사실을 확인했다. 연구팀은 대장암을 유발시킨 생쥐에게 인터루킨-6와 GM-CSF를 억제하는 약물을 주입하자 종양 촉진성 대식세포 숫자가 줄어들면서 암세포의 크기는 10분의 1로 줄고 전이현상도 거의 나타나지 않은 것을 확인했다. 윌리엄스 교수는 “이번 연구는 암세포와 면역세포간 신호 인자를 밝혀냄으로써 암전이 억제를 위한 새로운 전략을 짜는데 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “효과적인 항암 치료를 위해서는 암세포 뿐만 아니라 종양 촉진성 대식세포 억제가 중요하다고 본다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인체에 있는 철(Fe) 농도를 조절해 식중독균인 ‘살모넬라균’의 감염을 억제하는 연구결과가 나와 관심을 끌고 있다. 최현일 교수(전남대 의대 미생물학교실)· 민정준 교수(화순전남대병원 핵의학과) 연구팀은 철 대사를 조절해 세균감염과 패혈증을 치료할 수 있는 새로운 개념의 감염제어법에 관한 논문을 최근 발표했다. 이 논문은 저명한 국제학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에도 게재됐다. 연구팀은 세포막의 단백질인 FPN1을 통해 세포 내외의 철농도를 조절하는 ‘헵시딘’이라는 호르몬에 주목했다. 헵시딘이 살모넬라가 증식하는 대식세포내 소기관(SCV)에도 작용, 철농도가 조절됨을 밝혀냈다. 헵시딘에 의한 철 대사 조절은 항균작용을 하는 활성산소(ROS)의 생성과 연관이 있다는 점도 규명했다. 연구에 따르면 헵시딘에 의해 대식세포내 소기관 안의 철 농도가 감소하면 대식세포에서 활성산소 생성이 막혀 살모넬라가 활발히 증식했다. 반면 동물감염실험에서 헵시딘 발현 억제제인 GSK5182를 주입하면 활성산소가 증가돼 살모넬라를 효과적으로 사멸시켰다. 최 교수는 “병원균과 숙주 모두에게 중요한 핵심 공유인자로서 철 성분의 중요성을 규명해 세균감염에 대한 새로운 이론을 제시했다”며 “이를 바탕으로 신개념의 비항생제성 감염치료제와 치료보조제가 개발될 것으로 기대된다”고 연구의의를 밝혔다. 이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구) 지원으로 이뤄졌다. 화순 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr

기존 화학항암제는 치료 과정에서 탈모나 구토 등으로 인한 환자들의 불편함이 커 최근 의학계에서는 인체 면역체계를 이용한 항암 면역치료 기술에 주목하고 있다.그렇지만 현재 항암 면역치료의 효과는 30% 수준에 불과하고 치료비용도 고가여서 환자들의 경제적 부담도 크다. 국내 연구진이 염증세포 제거 효과가 탁월한 면역세포를 강화시켜 암을 치료하는 차세대 항암면역치료 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김인산 박사, 동국대 의대 생화학교실 박승윤 교수 공동연구팀은 병원체나 암세포를 인지하는 인체 면역세포인 수지상세포의 기능을 증폭시켜 암세포만 선택적으로 인식해 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다.연구팀은 세포 모양 변화와 이동, 증식에 관여해 암전이를 촉진하는 효소 ‘ROCK’ 신호를 억제하는 물질을 주입하면 병원균이나 병든 세포를 잡아먹는 대식세포와 수지상세포의 기능이 증폭돼 암세포 탐식 능력이 향상된다는 사실을 증명했다. 연구팀은 기존 쓰이던 항암제 ‘독소루비신’과 이번 ROCK억제제를 함께 사용하면 암세포를 제거하는데 효과적이라는 사실을 확인했다. 연구팀은 대장암, 흑색종, 유방암을 유발시킨 생쥐에게 이 방법으로 치료를 시도한 결과 암세포를 90% 정도 제거되고 면역력이 지속돼 암 전이도 막아준다는 것을 관찰했다. 김인산 KIST 박사는 “이번 연구는 인체 면역세포의 기능을 극대화시켜 암을 치료하게 하는 ‘내재성 항암 백신’이라는 개념을 만들어냈다는데 의미가 크다”며 “기존 화학항암치료나 면역치료와도 병행할 수 있기 때문에 암치료 효과를 극대화시킬 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

밭에서 일하는 농민들이 모기에 물렸을 때 특정 풀을 으깨어 상처에 바르던 모습에 착안, 염증을 탁월하게 완화시키는 치료제가 개발됐다. 경기도 산림환경연구소는 호서대 이진영 교수팀과 함께 ‘긴병꽃풀’을 이용한 천연 모기물림 치료제 개발에 성공했다고 30일 밝혔다. 긴병꽃풀은 꿀풀과의 여러해살이 초본식물로 경기 전남 경남 황해도 일대 산과 들 등 습기가 있는 곳에서 흔하게 볼 수 있다. 농가에서는 그동안 긴병꽃풀을 ‘잡초’로 취급하며, 매년 제거하는데 골머리를 앓아왔다. 연구진은 밭에서 일하는 노인들이 모기에 물렸을 때 긴병꽃풀을 으깨어 상처에 바르는 행위에 주목, 지난 해 4월 부터 치료제를 개발해왔다. 연구는 염증실험에서 주로 쓰이는 ‘대식세포’에 염증반응을 유도한 후, 긴병꽃풀 추출물의 항염 효과(대식세포 생존율, 산화질소 발현 저해율)를 살펴보는 방식으로 진행했다. 연구결과, 긴병꽃풀 추출물에 처리된 ‘대식세포’의 생존율이 1000μg/ml 농도에서 95.8%로 높게 나타났다. 대식세포는 우리 몸 외부에서 들어온 항원을 삼켜 분해함과 동시에 다른 면역세포를 활성화하는 역할을 한다. 생존율이 높을수록 긴병꽃풀 추출물이 대식세포에 가하는 독성이 낮다고 볼 수 있다. 염증반응의 대표적 지표인 ‘산화질소’의 생성량을 37.4% 가량 감소시키는 것으로도 확인됐다. 산화질소는 정상적인 환경에서는 혈관 확장, 인슐린 분비, 혈관 생성 등의 역할을 한다. 그러나 염증반응에 의해 생성되는 고농도의 산화질소는 염증반응을 촉진해 모기에 물린 부위의 조직을 손상시킨다. 생성량이 많아질수록 염증반응의 강도는 강해진다고 판단할 수 있다. 아울러 염증 반응과 관련된 효소의 발현도 억제하는 현상이 함께 포착됐다. 발현율이 적을수록 항염 효과가 높다고 판단한다. 연구진은 이 같은 내용을 담은 연구논문 ‘RAW 264.7 세포에서 긴병꽃풀 에탄올 추출물의 항염증 활성 검증’을 지난 달 한국생명과학회 학술지(Journal of Life Science)에 게재했다. ‘천연 모기물림 치료제’의 시제품 개발과 특허출원도 완료하고 상용화를 목전에 두고 있다. 도 산림환경연구소는 단풍잎돼지풀과 개망초를 기능성 화장품으로 탈바꿈하는 성과를 거두기도 했다. 민순기 도 산림환경연구소장은 “민간요법으로 불리는 선조들의 식물사용 사례에는 유용한 지혜들이 숨겨져 있다”면서 “원료가 되는 잡초의 채취와 소비 촉진으로 농가의 신소득 창출에도 기여할 것”이라고 말했다. 한상봉 기자 hsb@seoul.co.kr [사진설명] @ 경기도산림연구소가 호서대 이진영 교수팀과 긴병꽃풀로 모기물림 치료제 개발 실험을 하고 있는 모습. @긴병꽃풀 <경기도산림환경연구소 제공>

당신은 최대 2억분의1 확률을 뚫고 태어난 존재다. 난자를 향해 헤엄치는 1억~2억 마리의 정자 중 약한 정자들은 질의 산성 물질과 대식세포에 의해 죽고 강한 정자만이 여정을 이어 간다. 그중 먼저 도착한 정자들이 난구세포라는 장애물을 극복하지만 에너지가 고갈돼 이들 역시 죽고 만다. 그러면 그다음으로 도착한 정자들 중 우수한 정자가 난자와 결합해 수정란이 된다는 게 지금까지 생각이다.그런데 이런 과정에서 난자 역시 자신에게 도달한 정자들 중 우수한 개체를 선택할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 즉 난자는 기존 생각보다 수동적이지 않다는 것이다. 미국 태평양북서부국립연구소(PNRI) 연구진은 새로운 연구를 통해 여성의 난자는 가장 건강할 가능성이 큰 가장 우수한 유전자를 지닌 정자를 선택할 수 있다고 밝혔다. 이번 연구는 수정 시 생식세포의 조합은 우연히 균등한 기회를 가지고 이뤄진다는 멘델의 법칙을 부정하고 있다. 연구를 이끈 조지프 네이도 박사는 난자가 기존 이론보다 생식 과정에서 어떻게 능동적인 참여자가 되는지 다음과 같이 설명했다. 그는 이번 연구에서 수정 과정은 무작위로 일어나는 게 아니며 어떤 난자와 정자가 분명하게 짝을 이루는 관계가 그렇지 않은 경우보다 흔하다는 것을 발견했다. 네이도 박사는 연구의 일부분으로 고환암 발병률을 높이는 유전자 변이를 제거하지 않고 복제한 변이 유전자와 정상 유전자를 지닌 암컷 쥐들과 모든 유전자가 정상인 수컷 쥐들과 번식하는 실험을 진행했다. 그 결과, 이들 쥐의 자손들은 멘델의 법칙에 따라 변이 유전자가 무작위로 유전됐다. 하지만 모든 유전자가 정상인 암컷 쥐들과 암을 유발하는 변이 유전자를 지닌 수컷 쥐들을 번식하게 한 두 번째 실험에서는 자손의 27%만이 변이 유전자를 지닌 것으로 나타났다. 이는 자손의 75%에서 변이 유전자가 나타나리라고 예상했던 것보다 확연히 적은 것으로, 난자가 좋은 유전자를 지닌 정자를 선택했음을 시사한다. 이번 연구 결과는 미국유전학회(GSA)가 발행하는 학술지 ‘유전학’(GENETICS) 최근호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

한 생명이 탄생하려면 1~2억 마리의 정자가 난자를 향해 헤엄치며 경쟁을 벌여야 한다. 그 과정에서 약한 정자들은 질의 산성 물질과 대식세포에 의해 죽고 강한 정자만이 여정을 이어간다. 그중 먼저 도착한 정자들이 난구세포라는 장애물을 극복하지만 에너지가 고갈돼 이들 역시 죽고 만다. 그러면 그다음으로 도착한 정자들 중 우수한 정자가 난자와 결합해 수정란이 된다는 게 지금까지 우리의 생각이다. 그런데 이런 수정 과정에서 난자 역시 자신에게 도달한 정자들 중 우수한 개체를 선택할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 즉 난자는 기존 생각보다 수동적이지 않다는 것이다. 미국 태평양북서부국립연구소(PNRI) 연구진은 새로운 연구를 통해 여성의 난자는 가장 건강할 가능성이 큰 가장 우수한 유전자를 지닌 정자를 선택할 수 있다고 밝혔다. 반면 정액은 이처럼 좋지 못한 유전자를 걸러내는 능력은 없는 것처럼 보였다고 연구진은 말한다. 이번 연구는 수정 시 생식세포의 조합은 우연히 균등한 기회를 가지고 이뤄진다는 멘델의 법칙을 부정하며, 오랫동안 과학자들이 전통적인 성 역할을 자신의 연구에 반영해 난자를 수동적이고 정자를 적극적으로 묘사해왔음을 보여준다. 연구를 이끈 조지프 네이도 박사는 난자가 기존 이론보다 생식 과정에서 어떻게 능동적인 참여자가 되는지 다음과 같이 설명했다. 그는 이번 연구에서 수정 과정은 무작위로 일어나는 게 아니며 어떤 난자와 정자가 분명하게 짝을 이루는 관계가 그렇지 않은 경우보다 흔하다는 것을 발견했다. 네이도 박사는 연구의 일부분으로 고환암 발병률을 높이는 유전자 변이를 제거하지 않고 복제한 변이 유전자와 정상 유전자를 지닌 암컷 쥐들과 모든 유전자가 정상인 수컷 쥐들과 번식하는 실험을 진행했다. 그 결과, 이들 쥐의 자손들은 멘델의 법칙에 따라 변이 유전자가 무작위로 유전됐다. 하지만 모든 유전자가 정상인 암컷 쥐들과 암을 유발하는 변이 유전자를 지닌 수컷 쥐들을 번식하게 한 두 번째 실험에서는 자손의 27%만이 변이 유전자를 지닌 것으로 나타났다. 이는 자손의 75%에서 변이 유전자가 나타나리라고 예상했던 것보다 확연히 적은 것으로, 난자가 좋은 유전자를 지닌 정자를 선택했음을 시사한다. 이에 대해 스미스소니언 열대 연구소의 행동생태학자 윌리엄 에버하르트는 과학자들은 이런 현상을 ‘감춰진 암컷의 선택’(cryptic female choice)이라고 부른다고 말했다. 수정 과정에서 이런 현상이 어떻게 일어나는지에 관한 명확한 증거는 아직 없지만, 네이도 박사는 두 가지 가능성을 제시한다. 첫 번째 가능성은 중요한 신호 분자인 엽산(폴산) 등 비타민B 복합체의 신진대사 속도가 정자와 난자에 따라 다르다는 것이다. 이런 차이가 정자와 난자가 서로 얼마나 끌어당기는 정도에 영향을 줄 수 있다. 또 다른 가능성은 난자가 완전히 형성되기 전에 정자가 수정 장소인 자성생식수관에 들어갔을 경우다. 정자의 존재가 난자의 형성에 영향을 미쳐 그 유전자는 가능한 한 해당 정자에 잘 맞을 수 있다. 이번 연구 결과는 미국유전학회(GSA)가 발행하는 학술지 ‘유전학’(GENETICS) 최근호에 실렸다. 사진=ⓒ mansum008 / fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

암 치료법 중 가장 주목받는 면역치료법의 효과를 획기적으로 높이는 새로운 치료법이 발견됐다.울산대 생명과학부 권병석(53)·의예과 조홍래(60) 교수팀은 암에 대한 면역력을 무력화시키는 공동자극분자 CD137 리간드의 신호를 차단함, 면역력을 증강시키는 새로운 항암면역치료 경로를 세계 최초로 발견했다고 14일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 암연구협회(AACR)에서 발행하는 암 연구 분야 세계적 권위지 ‘캔서 리서치’ 11월호에 게재됐다. 지금까지 면역치료법은 암세포를 죽이는 T세포의 활성화에 주력했다. 최근에는 암환자의 면역시스템을 약화시키는 면역체크포인트(면역회피물질) 차단제가 각광을 받고 있다. 암이 발생하는 초기에는 T세포에 의한 암세포 제거가 면역치료의 주된 작용원리이지만, 암이 진행되면 암조직은 면역을 약화시키기 때문에 미래 면역치료 핵심은 암조직에서 면역을 살리는 방향으로 나아가고 있다. 이에 따라 울산대 연구팀은 T세포 활성화의 공동자극분자인 CD137 항체가 암 면역력을 무력화하는 CD137 리간드의 역신호를 차단하는 역할을 한다는 것을 규명했다. 이로써 기존 T세포 활성화법과 함께 암세포 억제 효과를 극대화할 수 있게 됐다. 연구팀은 CD137 리간드 신호를 차단하면 종양에서 제1형 대식세포와 수지상세포를 통해 암세포를 죽이는 T세포 분화를 촉진하고, 이 분화된 T세포가 대식세포와 수지상세포의 분화를 촉진시키는 선순환 체계를 만들 수 있다는 것을 밝혀냈다. CD137 리간드 신호를 차단하면 암세포에 대한 면역반응이 증폭되는 사이클이 가동돼 항암작용 효과를 거두게 된다는 것이다. 반면 CD137 리간드 신호를 활성화하면 암 면역반응을 억제시키는 제2형 대식세포와 수지상세포의 분화를 촉진하는 역할을 한다는 것도 알아냈다. 이는 신호를 차단할 때와는 달리 류마티스 관절염, 장염, 장기이식거부반응 등과 같은 질환 치료제로 효과를 거둘 수 있다. 권병석 교수는 “CD137 리간드 신호의 차단 또는 활성화를 통해 암과 염증성 면역질환을 조절할 수 있다는 것을 알아낸 만큼 이를 활용한 신약 개발에 매진하고 있다”고 밝혔다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

저수지와 강가 등에서 흔히 볼 수 있는 수생식물인 ‘큰고랭이’ 추출물이 항염증 효능이 뛰어난 것으로 나타났다. 2일 환경부 국립낙동강생물자원관에 따르면 큰고랭이 추출물을 이용한 항염증 조성물에 관한 특허를 지난 9월 출원한데 이어 지난달 국제화장품 원료집에 생물자원 국명과 학명, 화장품 원료 명칭, 원료번호, 이용부위, 기능 등을 수록했다. 미국화장품협회가 만드는 국제화장품 원료집은 세계적으로 화장품 원료 선택의 기준으로 쓰인다.사초과 식물인 큰고랭이는 저수지·수로·강가 등 얕은 물에서 자라는 여러해살이풀로 우리나라와 중국·러시아·미국 등 북반구 대부분의 국가에 서식한다. 우리나라에서는 ‘수총’이라 불리며 오줌의 생성을 돕거나 몸이 부을 때 치료제로 썼다. 낙동강생물자원관은 전통지식을 참고해 경북 예천에서 채취한 큰고랭이 추출물을 염증이 유발된 실험쥐의 대식세포에 투입해 유용성 실험을 진행했다. 그 결과 염증유발물질인 산화질소가 61.5%, 프로스타글란딘이 65.2%, 염증성 사이토카인인 종양괴사인자와 인터루킨-6를 각각 48.0%, 62.5% 줄이는 등 항염증 효능이 확인됐다. 연구진은 항염증 효능을 나타내는 유효물질 및 반응메커니즘에 대한 추가 연구를 추진할 계획이다. 이와 함께 기능성 화장품 원료의 안전성 확보를 위해 안전성평가기관에서 인체피부 1차 자극 임상시험을 진행 중이다. 낙동강생물자원관 관계자는 “약용으로는 활용하고 있어 기능성 화장품을 목표를 정했다”면서 “물질과 작용기전 연구를 통해 기능성 식품 및 염증 치료제 개발도 기대된다”고 말했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

물론 반드시 그런 것은 아니지만, 나이가 들면 점점 배가 나오는 경우를 흔히 보게 된다. 다른 곳보다 특히 배가 많이 나온 복부 비만은 당뇨, 고혈압, 대사 증후군 같은 성인병과 관련이 깊어서 건강에 적신호라고 할 수 있다. 하지만 하필 왜 나이가 들면 배가 나오는 것일까? 언뜻 보기에는 운동 부족과 잦은 회식으로 인한 당연한 결과처럼 생각되지만, 사실 당연하지 않은 부분이 있다. 과학자들은 나이가 들면 체중이 늘지 않더라도 복부 지방이 증가한다는 사실을 알고 있다. 이런 현상은 사람이 아니라 동물에서도 볼 수 있다. 하지만 그 기전은 정확히 알지 못했다. 최근 예일 대학 연구팀은 동물 실험을 통해 이 의문을 풀 실마리를 발견했다. 지방 세포의 목적은 지방의 형태로 에너지를 보존한 다음 필요할 때 에너지를 방출하는 것이다. 연구팀은 에너지를 방출하는 과정, 즉 지방 분해과정(lipolysis)에 질문의 해답이 있다고 생각했다. 지방 세포에서 지방이 분해되어 배출되는 과정은 생각보다 복잡한데, 여기에는 지방 세포만이 아니라 지방 세포에 명령을 신경세포 및 이를 조절하는 면역세포가 관여한다. 연구팀은 면역세포의 일종인 대식세포(macrophage)의 기능에 주목했다. 흥미로운 사실은 늙은 쥐에서 추출한 나이든 대식세포(aged macrophage)가 신경에서 분비되는 신경 전달 물질인 카테콜라민(catecholamine)을 분해한다는 사실이다. 이로 인해 지방을 분해하라는 뇌의 신호가 적절하게 전달되지 못해 복부 지방이 분해되지 않고 있었다. 연구팀은 여기서 더 나아가 염증을 조절하는 수용체 가운데 하나인 NLRP3 inflammasome 수용체를 억제한 결과 나이든 쥐의 대식세포가 정상적으로 반응해 지방 분해가 일어나는 것을 확인했다. 비록 동물 실험이지만, 사람에서의 기전도 동일하다면 앞으로 새로운 비만 치료제 개발의 목표가 될 수 있다. 복부 비만을 포함해 비만 환자는 사실 상당히 모순된 존재다. 이미 지방의 형태로 많은 에너지가 저장되어 있는데도 계속 먹기 때문이다. 냉장고의 비유를 들어 설명하면 비만은 냉장고에 음식이 가득 차 있는 상태인데도 있는 음식을 꺼내 먹는 대신 계속 새로 음식을 사는 경우다. 그 이유 가운데 하나는 냉장고에 있는 음식을 꺼낼 수가 없기 때문이다. 저장만 하고 음식은 꺼낼 수 없는 이상한 냉장고가 있다면 냉장고 안은 가득 차고 말 것이다. 비만 환자의 지방 세포가 이런 경우로 지방을 저장하기는 쉬운데 꺼내 쓰기는 어렵게 대사 과정이 변형되어 있다. 이 과정을 이해하는 것은 효과적인 비만 치료제 개발을 위해 반드시 필요하다. 앞으로도 계속해서 연구가 필요한 이유다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

물론 반드시 그런 것은 아니지만, 나이가 들면 점점 배가 나오는 경우를 흔히 보게 된다. 다른 곳보다 특히 배가 많이 나온 복부 비만은 당뇨, 고혈압, 대사 증후군 같은 성인병과 관련이 깊어서 건강에 적신호라고 할 수 있다. 하지만 하필 왜 나이가 들면 배가 나오는 것일까? 언뜻 보기에는 운동 부족과 잦은 회식으로 인한 당연한 결과처럼 생각되지만, 사실 당연하지 않은 부분이 있다. 과학자들은 나이가 들면 체중이 늘지 않더라도 복부 지방이 증가한다는 사실을 알고 있다. 이런 현상은 사람이 아니라 동물에서도 볼 수 있다. 하지만 그 기전은 정확히 알지 못했다. 최근 예일 대학 연구팀은 동물 실험을 통해 이 의문을 풀 실마리를 발견했다. 지방 세포의 목적은 지방의 형태로 에너지를 보존한 다음 필요할 때 에너지를 방출하는 것이다. 연구팀은 에너지를 방출하는 과정, 즉 지방 분해과정(lipolysis)에 질문의 해답이 있다고 생각했다. 지방 세포에서 지방이 분해되어 배출되는 과정은 생각보다 복잡한데, 여기에는 지방 세포만이 아니라 지방 세포에 명령을 신경세포 및 이를 조절하는 면역세포가 관여한다. 연구팀은 면역세포의 일종인 대식세포(macrophage)의 기능에 주목했다. 흥미로운 사실은 늙은 쥐에서 추출한 나이든 대식세포(aged macrophage)가 신경에서 분비되는 신경 전달 물질인 카테콜라민(catecholamine)을 분해한다는 사실이다. 이로 인해 지방을 분해하라는 뇌의 신호가 적절하게 전달되지 못해 복부 지방이 분해되지 않고 있었다. 연구팀은 여기서 더 나아가 염증을 조절하는 수용체 가운데 하나인 NLRP3 inflammasome 수용체를 억제한 결과 나이든 쥐의 대식세포가 정상적으로 반응해 지방 분해가 일어나는 것을 확인했다. 비록 동물 실험이지만, 사람에서의 기전도 동일하다면 앞으로 새로운 비만 치료제 개발의 목표가 될 수 있다. 복부 비만을 포함해 비만 환자는 사실 상당히 모순된 존재다. 이미 지방의 형태로 많은 에너지가 저장되어 있는데도 계속 먹기 때문이다. 냉장고의 비유를 들어 설명하면 비만은 냉장고에 음식이 가득 차 있는 상태인데도 있는 음식을 꺼내 먹는 대신 계속 새로 음식을 사는 경우다. 그 이유 가운데 하나는 냉장고에 있는 음식을 꺼낼 수가 없기 때문이다. 저장만 하고 음식은 꺼낼 수 없는 이상한 냉장고가 있다면 냉장고 안은 가득 차고 말 것이다. 비만 환자의 지방 세포가 이런 경우로 지방을 저장하기는 쉬운데 꺼내 쓰기는 어렵게 대사 과정이 변형되어 있다. 이 과정을 이해하는 것은 효과적인 비만 치료제 개발을 위해 반드시 필요하다. 앞으로도 계속해서 연구가 필요한 이유다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

국내 의료진이 나노물질을 활용한 뇌출혈 치료법을 제시해 주목된다. 이승훈 서울대병원 신경과 교수팀은 뇌출혈 발생 뒤 주변 조직의 염증 반응을 억제하면 사망률을 줄일 수 있다는 점을 고려해 나노물질 실험을 진행한 결과 염증 억제 및 세포 보호 효과를 확인했다고 23일 밝혔다. 연구팀은 뇌출혈 뒤 염증 반응과 관련한 활성산소를 제거하는 데 탁월한 기능을 하는 ‘세리아 나노입자’를 치료 물질로 선택했다. 연구팀은 뇌출혈이 생긴 쥐에게 세리아 나노입자를 주입해 뇌출혈에 영향을 끼치는 대식세포 감소와 염증이 일어날 때 발생하는 단백질 감소를 확인했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

설탕을 계속해서 많이 먹으면 치매의 일종인 알츠하이머병이 생길 위험이 커진다는 연구 결과가 나왔다. 영국 베스대와 킹스칼리지런던(KCL) 공동 연구진은 연구를 통해 계속된 혈당 변화가 알츠하이머병을 일으키는 전환점이 될 수 있다는 것을 밝혀냈다. 연구진은 일단 혈당치가 전환점이 되는 임계값을 넘으면 치매와 관련한 뇌의 염증과 싸워야 하는 필수 단백질의 기능을 제한한다고 설명했다. 이번 연구는 당뇨병이 알츠하이머병과 혈관성 치매의 위험을 키우는 것을 보여준 기존 연구에 기반을 두고 있지만, 이번 결과는 비정상적으로 높아진 혈당치나 고혈당증이 인지 기능에 미치는 영향을 처음 구체적으로 설명한 증거가 된다. 이 연구에 참여한 베스대의 오마르 카사아르 박사는 “설탕 과잉 섭취가 당뇨병이나 비만에 관한 한 나쁘다는 것은 잘 알려졌다. 여기에 알츠하이머병과 설탕의 이런 잠재적 관계는 우리가 식사할 때 설탕 섭취를 조절해야 할 또 다른 이유”라고 말했다. 알츠하이머병과 관련한 비정상 단백질은 뇌에서 응집돼 플라크와 엉킴을 형성해 점차적으로 뇌를 손상해 심한 인지 능력 저하를 유발한다. 이전 연구는 포도당과 그 분해산물이 당화 반응(glycation·포도당이나 다른 당분이 체내에서 단백질이나 지방 또는 두 가지와 함께 결합해 비기능적 구조물을 형성하는 현상)을 통해 세포 내 단백질을 손상하는 것을 알아냈지만, 포도당과 알츠하이머병 사이의 구체적으로 분자 관계는 밝혀내지 못했다. 하지만 이제 과학자들은 알츠하이머병 유무에 관계 없이 환자 30명의 뇌 표본을 사용해 그런 연관성을 밝혀냈고, 단백질의 당화 반응을 검사했다. 연구진은 알츠하이머병 초기 단계에 면역 반응과 인슐린 조절에 주된 역할을 하는 효소인 대식세포이주차단인자(MIF·macrophage migration inhibitory factor)가 당화 반응에 의해 손상되는 것을 발견했다. 당화 반응은 MIF를 억제하고 감소함으로써 비정상 단백질의 축적에 관한 뇌 세포의 반응을 방해하는 것이다. 베스대 생물학·생화학부의 장 판 덴 엘센 교수는 “우리는 MIF 효소가 알츠하이머병 초기 환자들의 뇌에서 포도당에 의해 이미 변형돼 있는 것을 발견했다”면서 “현재 혈액에서 비슷한 변화를 감지할 수 있는지를 조사하고 있다”고 말했다. 또한 “일반적으로 MIF 효소는 뇌에 비정상 단백질이 축적하는 것에 일종의 면역 반응을 일으키는 것일 수 있으며, 설탕에 의한 손상이 일부 MIF의 기능을 떨어뜨려 다른 요인들을 완전히 억제해 알츠하이머병이 발생하는 것으로 우리는 생각한다”이라고 설명했다. 이와 함께 같은 학부의 롭 윌리엄스 박사는 “이런 작용을 아는 것은 알츠하이머병이 진행하는 과정을 밝히는 데 필수적일 수 있으며 알츠하이머병에 걸릴 위험이 있는 예비 환자를 확인하고 새로운 치료법이나 예방법을 개발하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 이번 연구 결과는 세계적 학술지 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

과체중이면 어떤 음식을 먹어도 당뇨병 위험이 증가한다는 연구 결과가 나왔다. 17일(현지시간) 영국 일간 데일리메일 보도에 따르면, 스위스 바젤대 연구진은 과체중의 경우 음식을 먹으면 인슐린 생성을 늘려 결국 제2형 당뇨병에 취약해진다는 사실을 발견했다. 반면 날씬한 사람의 경우 면역체계 향상에 도움만 줄뿐 음식으로 인한 부정적인 영향은 없었다고 한다. 인체에 필요한 영양소는 먹는 것으로 보충해야 한다. 하지만 이때 먹는 음식이 얼마나 건강한지 아닌지에 상관없이 몸에는 항상 세균이 침투하게 된다. 이는 인체에서 섭취한 포도당을 분배하고 새로 침투한 세균과 싸우는 두 가지 일을 동시에 하는 것을 뜻한다. 그런데 이런 ‘멀티테스킹’(다중 작업)이 몸에 염증 반응을 일으킨다는 것을 연구진이 처음 밝혀냈다. 모든 창자에는 건강 관계에 상관없이 ‘대식세포’로 불리는 일종의 면역 세포가 들어 있다. 이들은 주위 감염된 부분을 파괴하므로 이른바 ‘청소세포’라고도 불리는데 인체에 영양분이 들어오는 동안 그 수가 불어나 이질적인 것이나 버려야 할 것을 제거해준다. 이때 대식세포는 혈당 조절에 필요한 인슐린을 방출하는 단백질인 ‘인터류킨-1베타’(IL-1beta)를 적정량 생산한다. 또한 대식세포가 바빠지게 되면 면역체계가 활성화된다. 하지만 이렇게 정밀하게 이뤄지는 메커니즘은 과체중인 사람의 공통된 특징으로 체내 혈중 포도당 농도가 건강하지 못할 정도로 높을 때 균형을 잃게 된다는 것이다. 즉, 인터류킨-1베타가 많아져 포도당이 너무 많아지면 인체에서 필요로 하는 것보다 더 많은 인슐린이 생성되는 것이다. 결국 이렇게 무분별하게 증가한 세포는 인체가 혈당 수치를 조절하고 면역체계를 유지하는 것을 어렵게 만든다. 일반적으로 의사들은 과체중인 사람들에게 당뇨병 예방을 위해 달고 기름진 많은 음식은 피하라고 권고한다. 하지만 실제로 어떤 음식도 이런 몸의 균형을 깨뜨릴 수 있다는 것이 이번 연구로 밝혀진 것이다. 그렇다고 해서 우리는 아무것도 먹지 않을 수 없으니 이 문제는 해결되지 않을 것이다. 이번 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

　마늘에 함유된 자연성분이 난소암을 억제하는 효능이 있다는 연구결과가 나왔다. 　일본 구마모토 대학 의과대학원 세포병리학과 유키오 후지와라 박사는 마늘에 들어있는 성분인 오니오닌A(ONA: onionin A)가 난소암의 대부분을 차지하는 상피성 난소암을 억제하는 효능이 있다는 연구결과를 발표했다고 메디컬 뉴스 투데이가 22일 보도했다. 　오니오닌A는 상피성 난소암의 증식을 억제하는 것으로 시험관 실험에서 밝혀졌다고 유키오 박사는 말했다. 　난소암은 종양을 돕는 M2 대식세포가 있으면 증식하는데 시험관에서 난소암 종양에 오니오닌A를 투여하자 증식이 억제됐다고 그는 밝혔다. 　이는 오니오닌A가 M2 대식세포의 분극화와 암세포의 확산에 관여하는 전사인자인 STAT3에 영향을 미쳤기 때문으로 생각된다고 그는 설명했다. 오니온A는 또 림프구의 항종양 면역반응을 억제함으로써 종양을 돕는 골수 유래 억제세포의 기능을 차단한다는 사실도 밝혀졌다. 　유키오 박사 연구팀은 쥐 실험을 통해 오니오닌A의 이런 효능을 확인했다. 　난소암 모델 쥐에 오니오닌A를 매일 경구 투여하자 난소암의 진행이 억제되고 수명도 연장됐다. 　상피성 난소암은 5년 생존율이 40%에 머물고 있다. 　이 연구결과는 영국의 과학전문지 ‘사이언티픽 리포트’ 최신호에 실렸다. 　류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

암 치료는 왜 어려울까. 그동안 암 정복을 위한 많은 이론과 임상결과가 발표됐다. 하지만 암이란 질병은 치료 방법을 찾는 우리와 항상 일정한 거리를 유지해 온 느낌이다. 암 치료법은 사실 매우 간단하다. 암세포를 찾아 없애버리면 된다. 암을 제거하기 위해 수술, 방사선치료, 항암화학요법 등의 ‘무기’가 개발됐다. 하지만 암세포는 의·과학자가 만든 무기에 대응하는 기전을 갖고 방사선과 항암제의 공격에서 살아남아 몸 안 구석구석으로 전이되곤 한다. 이런 암세포를 찾아내 없애버린다면 암은 발생하지도 전이되지도 않을 것이다. 실제 우리 몸속에는 면역 반응을 일으키며 암세포를 찾아내 없애는 일을 담당하는 다양한 종류의 면역세포가 있다. 일반적으로 감기에 걸려 열이 나면 감기가 심해진다고 생각하지만 실제론 우리 몸의 면역세포가 신체 방어체계를 제어하는 당단백질인 ‘사이토카인’을 분비하면서 격렬하게 바이러스에 대항하는 것이다. 그리고 대부분 아무 일 없었다는 듯이 면역세포가 승리해 건강을 되찾는다. 하지만 암세포는 면역세포가 자신을 찾아내지 못하도록 교묘하게 위장해 숨어 있다. 이런 암세포를 없애기 위해 2011년 미국의 한 다국적 제약사는 ‘이필리무맙’이라는 면역항암제를 개발했다. 약의 작용 메커니즘을 설명하자면 이렇다. 몸에는 암세포 제거 임무를 맡은 ‘T림프구’가 존재하는데, 암세포는 살아남기 위해 면역체계를 회피하는 능력을 발달시킨다. 면역항암제는 암세포의 위장술에 의해 제대로 된 기능을 하지 못하고 있던 T림프구가 위장막을 걷어내고 암세포를 찾아내 공격할 수 있도록 돕는다. 면역항암제를 사용해 암세포가 T림프구로부터 숨는 기능을 막는 것이다. 이 면역항암제는 기존 방법과는 다른 치료법이었기 때문에 종양 연구를 하는 대부분의 연구자나 의사의 주목을 끌었다. 항암면역요법이 항암치료에서 수술, 방사선치료, 항암화학요법에 이어 제4의 치료법으로 자리잡는 출발점이 된 것이다. 앞으로는 암세포가 가진 면역회피 기전을 깨는 방법으로 암세포에 전달되는 특정 단백질의 신호를 막는 방법이 개발될 것으로 기대된다. 우리 몸에는 ‘대식세포’라는 또 다른 종류의 면역세포가 암세포를 잡아먹는데, 암세포는 대식세포가 자신을 공격하지 못하도록 ‘CD47’이라는 신호단백질을 세포 표면에 부착한다. 면역항암제 이필리무맙이 암세포가 T림프구 면역세포로부터 위장하지 못하게 하는 방법이라면, 단백질 신호를 차단하는 것은 대식세포가 암세포를 쉽게 잡아먹을 수 있게 만드는 방법이다. 신호단백질 차단 항체가 개발돼 이필리무맙과 함께 사용하면 항암 효과는 더 향상될 것이다. 아울러 항암면역요법을 통해 암을 치료하려는 의학자는 자가면역질환을 막을 수 있는 방법도 찾아야 한다. 자가면역질환이란 체내 정상 세포가 면역세포로부터 공격을 받아 생기는 다양한 질환을 의미한다. 면역 치료는 원래 우리 몸의 일부였던 암세포를 공격하는 것이기 때문에 다른 정상적인 세포까지도 공격받을 수 있다. 암 치료에서 근본적으로 성공하려면 우리 몸에서 면역반응이 제 기능을 다 해야만 한다. 기존의 다른 암 치료법과는 다르게 항암면역요법은 몸의 기능 자체를 증진시켜 부작용 없이 암을 이겨낼 수 있도록 돕는다. 면역 반응의 본질은 적과 나를 구별해 공격하는 것이다. 암 치료가 더 면역반응적이고 적과 나를 구별하는 면역반응이 충분히 억제돼 행복한 사회가 오길 바란다. 특히 제4의 암 치료법으로 주목받는 항암면역요법으로 암 환자와 그 가족에게 완치의 희망이 커지길 바란다.

　알레르기성 비염이 뇌에 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다. 　오스트리아 잘츠부르크대학 의과대학 분자재생의학연구소의 바바라 클라인 박사는 알레르기성 비염이 뇌의 기억 중추인 해마에 변화를 가져온다는 연구 결과를 발표했다고 메디컬뉴스투데이가 9일(현지시간) 보도했다. 연구 결과는 ‘첨단 세포신경과학’(Frontiers in Cellular Neuroscience) 최신호에 발표됐다. 　알레르기성 비염은 먼지 진드기, 꽃가루, 동물의 털 같은 알레르기 항원에 과잉 반응을 일으켜 코, 눈, 부비강, 인후 등이 부풀어 오르는 질환이다. 클라인 박사는 꽃가루 알레르기가 있는 쥐와 보통 쥐를 알레르기 항원에 노출시키고 뇌를 비교 분석한 결과 알레르기 쥐들은 해마에서 새로이 만들어지는 뉴런(신경세포)의 수가 다른 쥐들보다 많았다고 밝혔다. 이는 알레르기 반응으로 해마의 신경세포 생성이 증가했음을 보여주는 것이다. 기억을 담당하는 뇌 부위인 해마는 평생 새로운 신경세포가 만들어지는 곳이다. 해마의 신경세포 생성은 나이를 먹으면서 줄어들며 이는 알츠하이머 치매 같은 기억장애로 이어질 수 있다. 　다만 알레르기 반응으로 인한 신경세포 생성 증가가 장기적인 기억과 학습 기억 향상을 가져올 수 있다는 추론은 추가적인 검증이 필요하다고 클라인 박사는 말했다. 　알레르기 쥐들은 이와 함께 해마에서 뇌의 면역세포인 소교세포(microglia)의 활동이 줄어든 것으로 나타났다. 박테리아에 감염되면 해마에서 소교세포의 활동이 증가한다는 연구결과도 있는 만큼 알레르기 반응으로 소교세포의 활동이 둔화한다는 것은 주목할 만한 발견이라고 클라인 박사는 지적했다. 　하지만 뇌의 청소부인 소교세포의 활동이 둔화된다는 것은, 특히 장기간 지속할 경우, 좋지 않은 결과를 가져올 수 있을 것이라고 클라인 박사는 밝혔다. 소교세포는 뇌와 척수에서 중추신경계의 면역을 맡고 있는 대식세포로 중추신경계의 손상된 신경세포, 이물질, 감염원을 제거한다. 박기석 기자 kisukpark@seoul.co.kr

‘면역세포+항암제’ 암 추적·치료 20㎛ 크기… 거부 반응 없어 국내 연구진이 면역세포를 이용해 암을 추적하고 치료까지 할 수 있는 의료용 마이크로 로봇을 세계 최초로 개발했다. 전남대 기계공학부 박석호 교수팀은 면역세포의 일종인 대식세포에 항암제를 탑재한 20㎛(마이크로미터, 1㎛=100만분의1m) 크기의 마이크로 로봇을 개발하는 데 성공해 기초 및 응용과학 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 발표했다. 일반적으로 항암치료제에 쓰이는 약물전달체는 크기가 너무 크면 백혈구나 면역세포에 잡아먹히고 너무 작으면 암 조직에 영향을 미치지 못한 채 몸 밖으로 쉽게 빠져나와 버린다. 주로 주사 형태로 주입돼 혈관을 따라 움직이기 때문에 암 조직 핵심에 효과적으로 다다르지 못하고 도리어 정상조직만 파괴할 우려도 크다. 외부에서 자기장을 이용해 암 중심부까지 이동시킨 뒤 암 중심부에서 항암제가 1차적으로 암세포를 파괴한다. 암세포의 나머지 부분을 대식세포가 잡아먹어 제거하는 원리다. 암세포 덩어리를 이용한 실험에 성공한 연구진은 추가로 동물실험과 사람을 대상으로 한 임상시험을 통과하게 되면 상용화가 가능할 것으로 전망했다. 연구진은 혈관을 통한 이동이 쉽고, 자기장 영향을 잘 받는 위치인 간암 치료에 특히 유용할 것으로 내다봤다. 박 교수는 “이번에 개발한 세포를 이용한 마이크로 로봇은 몸속에 들어가서도 거부반응이 없고 외부에서 자기장을 이용해 움직이기 때문에 적절한 항암치료법으로 자리잡게 될 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

안녕, 오랜만이야. 난 미세먼지(PM10)라고 해. 인사해, 내 동생 초미세먼지(PM2.5)도 함께 왔어. 막내 동생인 극초미세먼지(PM0.1)와 친척형 황사는 오늘 같이 못 왔어. 우리는 ‘에어로졸’ 가문에 속해 있어. 에어로졸은 우리처럼 공기 중에 떠다니는 액체나 고체입자들을 말하는데 우리 가문에서 가장 유명했던 것은 황사 형이었지. 황사 형은 삼국사기에도 나올 만큼 오래됐지만 우리는 사람들이 공장을 돌리고 자동차를 운행하거나 난방을 위해 화석연료를 태우기 시작하면서 생겼어. 그러니까 길어봐야 우리가 태어난 것은 200년도 안 된단 말이야. 요즘은 나랑 내 동생들이 뜨고 있지. 우리 때문에 지난해 가을부터 지난 5월 말까지 숨쉬기 힘들었지? 난 황사 형과 크기는 비슷하지만 구성 성분은 완전히 달라. 황사 형의 몸은 칼륨, 철분, 알루미늄, 마그네슘 같은 흙 성분이 대부분이지. 우리는 부모님을 봐서 알겠지만 황산화물, 질소산화물, 탄소화합물, 중금속 등이 주를 이루고 있어. ●나 때문에 최고 年 600만명 죽는대 이런 우리 체성분 때문에 사람들이 많이 고생하는 것 같아 나도 안타까워. 세계보건기구(WHO)는 대기오염으로 인한 사망자 수를 140만~600만명으로 추정하고 있더군. 매년 5500만명 정도가 사망하는데 그중 3.6% 정도가 대기오염 때문에 사망한다는 말이야. 미국에서는 매년 에어로졸 때문에 심폐질환을 앓아 사망하는 사람이 6만 4000명 정도래. 심폐질환으로 사망하는 98만 6000명 중 6.5% 정도에 해당하는 수치야. 결코 적지 않지. 나보다 내 동생들이 건강에는 더 치명적이지. 왜냐하면 걔들은 나보다 작거든. 에어로졸의 입자 크기가 작을수록 인체에 침투하기 쉽고 유해물질과 반응해 독성이 강해질 뿐만 아니라 세포와 쉽게 반응하게 돼. 심할 경우는 콧속으로 들어가 뇌까지 침투하기도 하는데 그렇게 되면 뇌졸중이나 치매까지 유발한다는 연구 결과도 나왔어. 의학 분야에서 ‘네이처’나 ‘사이언스’보다 영향력이 높은 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’이란 학술지가 있어. 여기에 발표된 논문 중에 미세먼지 발생이 많은 도로변에 사는 어린이들의 대식세포(면역 세포 중 하나)에 탄소 농도가 높다는 연구가 있었지. 탄소 농도가 높다는 것은 폐기능이 감소해 천식이나 만성폐쇄성폐질환(COPD) 등을 앓기 쉽다는 말이기도 해. 물론 대기 오염이 원인이라고 하지만 대기오염 물질의 상당 부분이 바로 나와 내 동생들이니, 결국 우리 때문이라는 것을 쉽게 알 수 있겠지. ●나 쫓아낼 해답은 과학에 있을 거야 우리를 없애는 데 도움이 될 만한 팁을 하나 알려줄까. 우리가 늦가을부터 봄철에 많이 나타나는 이유를 알면 간단해. 늦가을부터 봄철에는 주로 중국 쪽에서 한국 쪽으로 바람이 불면서 중국에서 발생한 미세먼지들이 많이 넘어와. 게다가 한반도에 공기가 정체되면서 중국에서 넘어온 친척들과 한국에서 발생한 우리가 한꺼번에 늘어나는 경우가 많아. 여름철에는 비가 자주 오면서 공기 중에 있는 우리 같은 에어로졸들이 빗물에 씻겨 내려가는 ‘워싱효과’가 있지. 공기 흐름이 원활해 국내외에서 발생하는 미세먼지들이 한반도 바깥으로 날아가 버리기 때문에 맑은 공기를 볼 수 있는 거야. 맑은 공기를 원한다고 바람과 비에만 의존할 수는 없겠지. 결국 중국발 미세먼지와 국내산 미세먼지를 줄이는 것이 답이지. 화석연료 사용을 줄이고 차량에서 발생하는 미세먼지를 줄이기 위한 해답은 과학에 있지 않을까 싶네. 이번 가을까지는 얼마 남지 않았는데, 미안하지만 지금 상황 같으면 몇 달 뒤에 우리 또 만나야 할 것 같다. 그럼 그때까지 건강히 잘 지내길. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수 세기 동안 인도와 중국 등 아시아 등지에서 약용으로도 널리 이용된 강황이 결핵과 싸워 이기는데 도움을 준다는 연구결과가 나왔다. 강황은 생강과의 여러해살이풀로, 카레(커리) 요리의 주재료로 사용된다. 미국 콜로라도대학교 연구진은 실험을 통해 강황 속에 든 커큐민 성분이 박테리아로 감염되는 결핵균을 제거하는데 효과적이라는 사실을 밝혀냈다. 일반적으로 결핵을 일으키는 결핵균은 공기를 통해 전염되며, 폐나 뇌, 신장, 척추 등 다양한 장기에 영향을 미친다. 일부 결핵군은 결핵 치료에 결정적인 약제에 내성을 보이는데, 이는 약제내성결핵으로 분류된다. 항생제가 말을 듣지 않는 약제내성결핵환자의 경우 치료가 잘 되지 않아 결핵의 병소가 있는 곳을 수술로 절제하는 등의 치료를 받아야 한다. 하지만 최근 연구에 따르면 강황 속 커큐민 성분은 체내 면역 세포인 대식세포를 활성화 해 체내 결핵균을 제거하는 역할을 하며, 특히 약제내성을 가진 결핵균에 효과적으로 작용하는 것으로 밝혀졌다. 연구진은 “커큐민이 우리 몸에 들어온 결핵 박테리아를 효과적으로 퇴치하는 대식세포의 강력한 활성화를 유도한다. 활성화 된 대식세포는 이미 결핵균에 감염된 세포를 파괴해 결핵 증상을 완화시키는데 도움을 준다”고 설명했다. 이어 “이번 연구는 강황을 이용해 약제에 내성을 보이는 결핵균마저도 효과적으로 파괴하는 새로운 치료제를 개발하는데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 한편 강황 속 커큐민은 항산화 작용뿐만 아니라 암과 비만을 예방하고 면역력을 증강시켜주며, 소화를 돕는 성분이 포함돼 있는 것으로 알려져 있으며, 강황을 주재료로 사용하는 요리인 카레는 전 세계인이 즐겨 찾는 건강식품으로 인식되고 있다. 자세한 연구결과는 호주에서 발행되는 호흡기 학술지인 레스피롤로지(Journal Respirology) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 가장 젊고 분화 능력이 뛰어난 최상위 혈액 줄기세포를 선별하고 그 기능을 장기간 보존하는 방법을 개발했다. 줄기세포가 필요한 환자에게 신속하게 최상위 줄기세포를 공여하는 ‘혈액 줄기세포 은행’을 만들 길이 열리게 됐다. 이 연구를 지원한 보건복지부와 미래창조과학부는 20일 “혈액 줄기세포를 마음대로 깨우고 재울 수 있는 획기적인 원천 기술을 확보했다”고 밝혔다. 김효수 서울대 의과대학 교수팀은 골수에 존재하는 혈액 세포의 조상인 혈액 줄기세포 중에서 가장 젊고 분화 재생 능력이 뛰어난 최상위 혈액 줄기세포에만 ‘카이원’(KAI1)이란 분자가 발현된다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다. 이와 함께 카이원 분자가 면역을 담당하는 대식세포의 다크단백질(적혈구 표면의 단백질 중 하나)과 상호작용해 최상위 혈액 줄기세포를 활동 없이 잠들어 있는 상태로 유지시킬 수 있다는 사실도 확인했다. 기능과 젊음은 유지한 채 혈액 줄기세포를 잠재워 저장할 수 있게 된 것이다. 기존에는 혈액 줄기세포를 증폭시킬 때 먼저 골수에서 잠자는 혈액 줄기세포를 깨우는 방법을 썼다. 하지만 이렇게 증폭된 혈액 줄기세포는 혈액을 만들 수 있는 기능이 점점 사라진다는 한계가 있었다. 증폭 과정에서 최상위 혈액 줄기세포는 점차 감소하고, 분화 재생 능력이 낮은 전구 세포(아직 완전히 분화가 안 된 세포) 또는 분화된 세포가 늘어나 장기 조혈 기능이 사라지게 된다. 최상위 혈액 줄기세포를 대량으로 증폭, 보관하는 방법이 상용화되면 면역 세포나 인공혈액을 제작할 때도 이 기술을 활용할 수 있다. 또 백혈병과 악성빈혈 같은 골수기능 부전증 치료제를 개발하고 골수이식 기술을 최적화해 환자에게 적용하는 시기를 획기적으로 앞당길 수도 있다. 김 교수는 “골수이식 성공률을 높이는 데도 활용할 수 있다”고 말했다. 김 교수팀이 주도하고 백성희 서울대 생명과학부 교수가 공동연구자로 참여한 이번 연구는 미래부의 ‘줄기세포 선도연구팀 육성사업’, ‘리더 연구자 지원사업’과 복지부의 ‘선도형 세포치료 연구사업단 및 연구 중심병원 육성 연구개발(R&D)사업’ 지원으로 이뤄졌다. 연구 결과는 세계 최고 권위의 줄기세포 전문 학술지인 ‘셀 스템 셀’ 온라인판에 실렸다. 원천 기술의 상용화 목표 시점은 향후 5년 이내로 잡았다. 세종 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr