한국생명공학연구원(원장 권석윤)은 장내 특정 미생물이 우리 면역 세포를 지나치게 예민한 상태로 변화시켜 패혈증 발생 시 치명적인 결과로 이어지게 만든다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다고 22일 전했다.
서휘원·류충민 감염병연구센터 박사팀이 김두진 충북대 교수팀과 공동연구한 결과다.
연구팀은 유전적으로 똑같은 실험쥐라도 장 속 미생물 종류가 다르면 감염 결과가 완전히 달라진다는 점에 착안했다. 똑같은 양의 병원세균을 주입했을 때 어떤 쥐들은 건강하게 살아남았지만, 특정 미생물이 많은 쥐들은 면역계가 과도하게 반응하며 훨씬 더 빠르게 상태가 악화돼 생존율이 크게 낮아졌다.
생사를 가른 핵심 원인 중 하나는 '무리바큘라세아'라는 장내 세균 그룹이었다. 특히 이 중 '상게리박터 무리스(Sangeribacter muris KT1-3)'라는 특정 세균이 만들어내는 물질은 면역세포를 지나치게 예민한 상태로 바꿔놓아 병원균이 침입했을 때 면역계가 필요 이상으로 강하게 반응하도록 유도했다.
또 연구팀은 이런 현상이 실제 장내 미생물 때문인지 확인하기 위해 장내 미생물을 서로 교환하는 실험도 진행했다. 그 결과, 감염에 강했던 실험쥐에 위험한 장내 미생물을 옮기자 생존율이 낮아졌고, 반대로 상대적으로 건강한 장내 미생물을 옮긴 경우에는 생존율이 개선됐다.
연구 핵심은 특정 장내 미생물이 만들어내는 아주 작은 물질들이 우리 몸의 면역세포를 정상 범위를 넘어 지나치게 예민한 상태로 미리 바꿔놓는다는 점이다. 작은 외부 자극에도 면역계가 마치 폭탄이 터지듯 과도하게 활성화되며, 결국 치명적인 패혈증으로 이어질 수 있는 것으로 나타났다.
이는 패혈증 위험이 단순히 병원균의 독성만이 아니라, 장내 미생물 환경에 따라서도 크게 달라질 수 있음을 보여준다. 특히 장내 미생물을 조절해 감염 취약성을 낮추거나, 중증 패혈증 위험을 미리 예측하는 새로운 감염 관리 전략으로 이어질 가능성을 제시했다. 또 항생제 내성균 감염처럼 치료가 어려운 상황에서도 장내 미생물 기반의 새로운 면역 조절 기술로 확장될 가능성이 기대된다.
서휘원 박사는 “이번 연구는 장내 미생물이 우리 몸의 면역 반응 강도를 조절해 감염 결과를 바꿀 수 있다는 점을 보여준 사례”라며, “향후 장내 미생물 기반의 감염 예측 및 면역 조절 기술 개발로 이어질 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.
이번 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 4월 30일 게재됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
