박테리아라고 하는 세균이 무조건 나쁜 것은 아니다. 우리가 알고 있는 대표적으로 좋은 세균은 소화 기능과 장 면역기능에 도움을 주는 유산균이다. 호흡기 점막에도 인체 면역기능에 도움이 되는 좋은 세균이 있다는 것이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다.   이를 이용해 호흡기 바이러스 특히 인플루엔자 바이러스 폐감염 저항성을 높일 수 있는 점막 백신 기술이 기대된다.

서울대병원 이비인후과 김현직(사진) 교수팀(연세의대 윤상선 최재영)은 2016-2017년 건강한 성인 37명의 콧속에 분포하는 공생미생물을 조사하고 그 역할을 알아냈다고 12일 밝혔다.   

코와 폐 점막에는 박테리아, 바이러스 등 병원균들과 직접 접촉하는데 연구팀은 약 3,000마리 이상의 공생미생물이 코 점막에 존재한다는 것을 찾아냈다. 이를 분석한 결과, 정상인 코 점막에는 존재하는 공생미생물 중 가장 많은 것은 표피포도상구균이고 평균 36% 분포한다고 전했다.  

연구팀은 정상인의 코점막에서 채취한 표피포도상구균을 배양해 생쥐 코 점막에 이식한 후 인플루엔자 바이러스에 감염을 시켰다. 그 결과 90% 이상 바이러스가 줄어 인플루엔자 감염 저항성이 높아졌다. 표피포도상구균이 이식되지 않은 마우스는 치명적인 폐감염이 유발됐다. 

표피포도상구균이 이식된 쥐는 병원체에 감염될 때 분비되는 항바이러스 물질인 인터페론 람다 생산이 촉진됐다. 인터페론 람다는 바이러스를 직접 사멸시킬 수 있는 인터페론 유도성 유전자 발현을 증가시켜 바이러스가 증식하지 못하도록 한다.    이 연구는 향후 호흡기 점막 공생미생물의 존재 이유를 밝히는 과학적인 근거에 초석을 다지는 연구로 기대된다.

살아있는 좋은 균, 즉 유산균과 같은 프로바이오틱스를 섭취하는 것은 장 건강에 도움이 된다. 마찬가지로 호흡기에 공생미생물을 전달하면 면역력을 향상시켜 호흡기 바이러스 감염을 치료할 수 있을 것으로 예측된다.   특히 표피포도상구균은 실험실 배양이 매우 쉬운 미생물로 가까운 시일 내에 인체 적용이 가능한 기술로 발전할 수 있을 것으로 기대된다고 연구팀은 전했다. 

김현직 교수는 “소화기 뿐 아니라 호흡기에서도 공생미생물이 중요한 역할을 담당한다는 것을 처음으로 밝혀낸 것”이라며 연구의 의의를 강조하고 “인체 면역시스템-공생미생물-바이러스 간의 삼중 상호작용 시스템을 이해한 점에서 학문적 의미가 크다”라고 말했다.  

  이번 연구는 공생미생물 분야 최고 권위 국제 의학학술지인 ‘마이크로바이옴(Microbiome)’최근호에 게재됐다.

* 공생미생물
다른 생물의 체내에 서식하면서 서로 간에 필요한 생존 조건을 교환하는 박테리아

우리는 몸을 구성하는 세포 수를 모두 합한 것보다 10배 정도 많은 미생물과 공생하고 있다. 공생미생물의 종류는 500-1,000개 정도로 알려져 있으며 이들이 가진 유전자는 우리 몸의 세포가 가진 유전자보다 약 100배 이상 많은 것 추정된다.

 공생미생물은 장 안에 가장 많이 존재하며, 장내에서 우리 몸이 만들지 못하는 소화 효소와 비타민을 만들어 준다. 이외에도, 장내 공생미생물은 면역 시스템의 발달과 오염된 음식으로 유입되는 병원성 미생물에 의한 감염을 억제하는 중요한 역할을 한다.

  최근에는 장내 어떤 종류의 공생미생물이 있느냐에 따라 비만, 당뇨, 염증성 장 질환, 아토피, 천식과 같은 다양한 질환이 영향을 받는다는 보고가 이어지고 있다.    호흡기 점막에도 공생미생물이 존재하는데 특히 외부 병원체에 대한 방어기전 유지 기능을 하고 있다고 생각돼 공생미생물의 변화와 호흡기 질병간의 관계가 많은 연구자들의 관심 대상이다.

  세균은 식중독이나 폐렴 같은 무서운 질환의 원인으로 무조건 없애버려야 하는 존재로 인식되고 있다. 이 때문에 항생제 개발이 계속 이어지고 있으며 동시에 항생제에 의존적이지 않는 대체 감염 치료 전략 수립에 많은 노력을 기울이고 있다.

  하지만 공생미생물은 인체에 존재하면서 건강을 증진시키는 것으로 여겨져 공생미생물의 분리 배양 혹은 분비대사체에 대한 연구는 질병 기전 규명에 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대된다.