김현직 서울대 의대 이비인후과학교실 교수

김현직 서울대 의대 이비인후과 교수팀은 호흡기바이러스가 인체에 침투하면 호흡기점막에서 활성산소가 증가하고, 이 과정에서 면역반응 핵심물질인 인터페론의 분비가 활성화돼 면역력이 높아지는 것을 확인했다고 23일 밝혔다.

연구팀은 건강한 사람에서 채취한 호흡기점막세포를 배양한 뒤 인플루엔자A 바이러스를 감염시켰다. 이후 실험군 세포에는 항산화제로 활성산소의 생성을 억제하고, 대조군 세포에서는 그대로 뒀다.
이어 두 군에서 인터페론의 분비량과 인터페론 유도성 유전자(Mx1, 2,5-OAS1, IFIT1, CXCL10)의 발현 정도를 분석했다. 

실험군은 대조군에 비해 호흡기점막 인터페론 중 인터페론 람다의 분비가 현저히 감소했고, 바이러스 사멸에 관여하는 인터페론 유도성 유전자의 발현이 절반 이하로 줄었다. 이로 인해 인플루엔자 바이러스감염이 대조군보다 심하게 나타났다.

연구팀은 호흡기점막세포에서 활성산소를 억제하면 선천성 면역체계의 핵심 물질인 인터페론의 분비가 줄면서 호흡기바이러스 감염이 악화되는 것으로 추측하고 있다. 

이번 연구에서 ‘Duox2’라는 물질이 호흡기점막에서 활성산소 생성에 주도적인 역할을 하고, 호흡기점막에 침투한 바이러스를 효과적으로 감지하며, 인터페론 람다의 분비를 유도하는 것으로 밝혀졌다.

인간의 면역체계는 선천성과 후천성 면역으로 나뉜다. 선천성 면역체계는 바이러스를 포함한 외부 병원균과 직접 접촉하는 비강, 호흡기, 소화기, 생식기 등의 점막에서 작동한다.
이 중 호흡기점막에 바이러스가 침입하면 이를 막기 위한 면역체계가 활성화된다. 인터페론은 점막의 선천성 면역체계를 조절하는 핵심물질이다. 호흡기점막에서는 인터페론 람다가 항바이러스 면역기전의 필수 역할을 하는 것으로 판단된다.

김현직 교수는 “이번 연구결과가 항바이러스 약제 및 점막 면역백신의 개발 가능성을 높여 호흡기바이러스 감염에 취약한 환자에게 도움되길 바란다”고 말했다. 

활성산소는 인체에 스트레스를 일으키는 물질로 다양한 염증반응 및 세포노화를 유발한다. 최근에는 바이러스 사멸 및 선천성 면역반응에 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀져 관련 기능에 대한 연구가 지속되고 있다.