프로바이오틱스(유익균)의 세포벽 성분이 장 염증을 완화하는 면역 조절 경로를 규명한 기초 연구 결과가 나왔다. 다만 이번 연구는 사람 대상 임상시험이 아닌 급성 대장염 생쥐 모델에서 수행된 전임상 연구다.

서울아산병원 미생물학과(융합의학과) 권미나 교수 연구팀은 건강한 사람의 대변에서 분리한 ‘비피도박테리움 아돌레센티스’ 균주를 급성 대장염 생쥐에 2주간 투여한 결과, 장 염증 지표가 유의하게 감소했다고 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 Gut Microbes 최신 호에 게재됐다.

연구의 핵심은 살아 있는 균 자체가 아니라 균의 세포벽을 구성하는 ‘펩티도글리칸’ 성분이었다. 연구팀은 펩티도글리칸이 면역세포인 ‘조절 B세포(regulatory B cell)’를 활성화해 항염증성 사이토카인인 인터루킨-10(IL-10) 분비를 촉진하는 과정을 실험적으로 확인했다. 이 과정에서 펩티도글리칸이 톨유사수용체(TLR2) 신호를 통해 조절 B세포의 IL-10 생성을 유도한다는 작동 경로도 제시했다.

그동안 장내 미생물과 면역 조절 연구는 주로 조절 T세포에 초점이 맞춰져 왔다. 유익균이 조절 T세포를 활성화해 염증을 억제한다는 보고는 다수 있었지만, 조절 B세포를 통한 구체적 분자 기전은 상대적으로 규명된 바가 많지 않았다. 이번 연구는 장 면역 항상성 유지 과정에서 조절 B세포의 역할을 확인하고, 그 경로에 세포벽 성분이 직접 관여함을 제시했다는 점에서 의미가 있다.

실험 결과, 프로바이오틱스를 투여한 생쥐는 대조군에 비해 체중 감소가 억제됐고, 대장 길이 유지 및 조직 염증 지수 감소가 관찰됐다. 또한 대장과 비장에서 인터루킨-10 수치가 유의하게 증가했다. 흥미로운 점은 열처리하거나 고정 처리한 균에서도 유사한 면역 조절 효과가 나타났다는 점이다. 이는 균의 생존 여부보다 세포벽 성분이 면역 반응 조절에 핵심적으로 작용할 수 있음을 시사한다.

권미나 교수는 이번 연구가 프로바이오틱스 유래 성분이 장 염증 완화에 이바지할 가능성을 제시한 전임상 단계 연구라고 설명했다. 또한 장 염증을 넘어 면역 반응이 과도하게 활성화되는 자가면역성 질환으로의 확장 가능성도 향후 추가 연구를 통해 검토할 계획이라고 밝혔다.

다만 이번 연구는 특정 균주와 동물 모델을 기반으로 한 기초 연구로, 일반적인 프로바이오틱스 제품 섭취가 동일한 효과를 보인다고 단정하기는 어렵다. 사람을 대상으로 한 임상 연구를 통해 안전성과 유효성을 확인하는 추가 검증이 필요하다.