권미나 울산의대 서울아산병원 융합의학과·미생물학과 교수·김승일 박사 연구팀은 최근 사람 유래의 프로바이오틱스를 발굴해 생쥐에게 경구 투여한 결과 항바이러스 물질이 증가했고 폐 면역성이 증진된 사실을 확인했다.

연구팀은 프로바이오틱스에서 유래한 지방산이 인플루엔자 바이러스 감염으로 인한 손상된 폐 기능 개선에 도움이 된다는 사실을 증명해 장내 미생물을 매개로 장과 폐가 상호작용한다는 '장-폐 연결축(Gut-lung axis) 이론'도 규명했다.

그동안 프로바이오틱스는 장 건강보조식품으로 활발히 출시돼 왔지만 폐와 상호작용과 관련해 구체적인 기전을 밝힌 연구는 거의 없었다는 게 연구팀 측의 설명이다.

이번 연구는 프로바이오틱스의 효능을 입증하는 근거로써 지방산에 의한 폐의 면역성 조절 작용을 정확히 밝혀낸 점에서 의미가 크다는 평가를 받는다.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19), 인플루엔자 등 호흡기 바이러스에 감염되면 두통, 오한, 호흡기 증상 등을 완화하기 위해 항바이러스제를 투여하는데 평소 프로바이오틱스를 복용하면 호흡기 바이러스 감염 완화에 도움이 될 것으로 기대된다.

연구팀은 인플루엔자 바이러스에 감염된 생쥐 모델을 대상으로 프로바이오틱스를 주입한 생쥐와 그렇지 않은 생쥐를 나누어 관찰했다. 그 결과 프로바이오틱스를 섭취한 생쥐는 감염에 의한 폐 손상이 완화됐으며 항바이러스 물질인 1형 인터페론이 증가한 것으로 나타났다.

1형 인터페론은 숙주가 생성하는 사이토카인(면역조절 물질)의 일종으로 몸에 바이러스가 침입했을 때 면역계의 방어 활성을 돕는다. 생성된 1형 인터페론은 인터페론 수용체에 결합한 후 인터페론 자극 유전자 같은 항바이러스 역할을 할 수 있는 다양한 물질의 생성을 유도한다.

프로바이오틱스를 아예 섭취하지 않은 생쥐에서는 항바이러스 물질이 상대적으로 적게 생산됐을 뿐만 아니라 인플루엔자 바이러스 감염에 취약한 모습이 확인됐다. 인터페론 수용체를 인위적으로 결손시킨 생쥐에서도 프로바이오틱스에 의해 활성화된 인터페론 신호를 받지 못해 항바이러스 효과가 낮았다.

권 교수는 "이번 연구는 프로바이오틱스가 면역체계 활성화를 통해 항바이러스 작용에 기여할 수 있음을 증명한 기초 연구이다"라고 말했다.

이 연구결과는 우과학기술논문인용색인(SCI)급 국제학술지 마이크로바이옴(Microbiome, 피인용지수 15.5) 최근호에 실렸다.

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