장내에 서식하는 칸디다 알비칸스(Candida albicans) 곰팡이의 병원성 균사 모습, 전자현미경(SEM)으로 촬영. (©Vader 1941) 2021.07.15/뉴스1

사람의 장에 공생하는 장내 미생물은 최근 관련 과학 및 의학 분야의 관심이었다. 장내 미생물에는 세균뿐 아니라 곰팡이도 포함하지만, 관심의 초점은 주로 세균에 맞춰졌다. 잘 알려지지 않은 인체의 또 다른 공생자 '장내 곰팡이'와 인체 면역체계의 공생 전략과 건강 영향에 관한 연구가 최근 발표됐다.

유타 보건 대학 연구진은 국제 학술지 네이처(Nature)에 '적응 면역은 공생 진핵생물의 유익한 교류를 촉진한다'는 제목의 논문을 게재했다고 15일 밝혔다.이번 연구는 유타 보건대와 미국 미시간 대학, 예일 대학, 존스홉킨스대학 등의 연구팀이 참여했다. 장내 미생물은 장 건강뿐 아니라 폐나 뇌 등 인체의 다른 기관, 비만, 질병에 영향을 미친다는 연구 결과가 지난 몇 년간 지속적으로 발표돼 관심을 끌었다.

이번 연구에서는 장내 미생물 중 곰팡이와 인체의 공생에 대해서 살폈다.

연구에 참여한 준 라운드(June Round) 유타 보건대 병리학 교수는 염증성 장질환(IBD)의 하나인 크론병을 검사하는 과정에 곰팡이 관련 항체 검사가 이뤄지는 것에 착안했다.환자 검체 분석과 쥐 실험을 통해 연구진은 곰팡이의 일종인 '칸디다 알비칸스'(Candida albicans)가 면역작용을 강하게 일으킨다는 것을 확인했다.

이어진 실험으로 면역작용으로 발생하는 항체가 곰팡이 균사의 접착제 단백질에 결합, 면역반응을 일으키는 것이 확인됐다. 접착제 단백질은 미생물이 표면에 달라붙는 것을 돕는 역할을 한다.

칸디다 알비칸스는 둥근 형태일 때는 쥐의 건강에 별다른 영향을 끼치지 않았지만, 균사를 뻗는 '침입형'이 됐을 때 장 손상을 일으키는 병원성을 보였다.

이때 생체의 면역체계는 유해한 균사를 접착제 단백질을 통해 인식하고 면역반응을 일으켜 장 질환을 억제하는 게 확인됐다. 인체와 칸디다 알비칸스의 공생에는 균사가 주 요인인 셈이다. 

장내에서 항체반응이 제대로 일어나지 않아 병원성을 가진 형태의 곰팡이가 번식하면, 장 질환으로 이어질 수 있는 것이다.

또 연구진은 현재 연구 단계인 곰팡이 감염증 백신을 주사한 쥐에서 염증성 장 질환에 걸릴 가능성이 작아지는 것을 확인했다. 

준 라운드(June Round) 병리학 교수는 "우리는 공생 미생물 및 숙주(인체) 면역 시스템과의 상호 작용을 연구해, 미생물의 특성을 이용한 치료법 개발을 목표로 한다"고 밝혔다.


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