[메가경제=주영래 기자] 프로바이오틱스 유래 세포벽 성분인 ‘펩티도글리칸(peptidoglycan)’이 조절 B세포를 매개로 항염증성 사이토카인 인터루킨-10(IL-10) 분비를 촉진해 장 염증을 완화한다는 기전이 세계 최초로 규명됐다.
서울아산병원 미생물학과(융합의학과) 권미나 교수 연구팀은 사람 유래 프로바이오틱스인 Bifidobacterium adolescentis를 급성 대장염 생쥐 모델에 투여한 결과, 대장 염증 지표가 유의하게 감소했다고 밝혔다. 연구 결과는 SCI급 국제학술지 Gut Microbes(5년 평균 피인용지수 13.4) 최신호에 게재됐다.
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| ▲ 서울아산병원 미생물학과(융합의학과) 권미나 교수 연구팀 |
연구팀은 건강한 성인 분변에서 분리한 B. adolescentis 균주를 2주간 매일 투여했다. 그 결과, 투여군은 대조군 대비 체중 감소가 억제됐으며 대장 길이 단축이 완화됐다.
조직학적 분석에서도 대장 점막의 염증 세포 침윤 및 조직 손상이 유의하게 감소한 것으로 확인됐다.
면역학적 분석에서는 대장 및 비장 조직에서 항염증성 사이토카인 IL-10 수치가 유의하게 증가했다. IL-10은 과도한 면역 반응을 억제하고 점막 장벽 손상을 완화하는 핵심 면역조절 인자로 알려져 있다.
기존 장내 미생물 연구는 주로 조절 T세포(Treg)를 통한 염증 억제 기전에 집중돼 왔다. 그러나 이번 연구는 조절 B세포(Breg)의 역할을 중심으로 면역 조절 경로를 규명했다는 점에서 학술적 의미가 크다.
연구에 따르면, B. adolescentis의 세포벽 성분인 펩티도글리칸이 톨유사수용체 2(TLR2) 신호전달 경로를 통해 조절 B세포를 직접 자극하고, 그 결과 IL-10 생성이 선택적으로 증가하는 것으로 나타났다.
이는 유익균 자체가 아니라 유익균 유래 구조 성분(postbiotics)이 면역세포를 직접 조절할 수 있음을 분자·세포 수준에서 입증한 사례다.
특히 열처리 및 고정 처리한 비활성화 균에서도 동일한 항염증 효과가 유지됐다. 이는 살아있는 균의 정착(colonization) 여부와 무관하게 세포벽 성분 자체가 면역조절 기능을 수행할 수 있음을 시사한다.
연구책임자인 권미나 교수는 “장 염증 질환은 재발과 만성화가 빈번해 장기 면역억제제 사용에 따른 부작용 우려가 있다”며 “프로바이오틱스 유래 성분을 활용한 보조적 면역조절 전략이 안전한 대안이 될 가능성을 제시한 연구”라고 설명했다.
또한 “향후 염증성 장질환뿐 아니라 면역 과활성이 관여하는 자가면역 질환 영역으로도 확장 연구가 가능할 것”이라고 덧붙였다.
이번 연구는 한국연구재단의 중견연구자 및 대학중점연구소 사업 지원을 받아 수행됐다.
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