이화여대 이원재 교수팀

이화여대는 이원재 분자생명과학부 교수(41) 연구팀이 동물의 장(腸)세포가 세균을 제거하는 메커니즘을 처음으로 규명했다고 22일 발표했다. 이 연구 결과는 과학저널 셀(Cell)의 자매지인 디벨롭멘털 셀(Developmental Cell)에 게재됐다.

강력한 면역체계를 갖고 있는 생명체는 일반적으로 모든 미생물에 대해 방어 작용을 수행한다. 하지만 장세포는 예외적으로 유익한 공생 미생물은 보호하는 반면 비공생 미생물은 신속하게 제거하는 특이한 반응을 보이는데 그 원리는 지금까지 생물학의 미스터리로 남아 있었다.

연구팀은 간단한 유전학적 모델인 초파리를 이용해 장세포와 장내 미생물들 간 복잡한 상관관계를 분석했다.

그 결과 외부에서 음식물 등을 통해 세균이 장으로 유입되면 장세포 안에 칼슘이 증가하고 칼슘에 의해 장의 효소인 DUOX가 활성화되면 살균작용을 하는 활성산소가 생성돼 세균이 빠르게 제거되는 것으로 나타났다.

이 교수는 "이번 연구성과는 향후 인체 장세포의 미생물 제거 기전 연구에 중요한 학문적 단서를 제공할 것"이라며 "궁극적으로 공생세균이 어떻게 장세포의 강력한 미생물 제거 시스템 하에서 서식할 수 있는가라는 수수께끼를 푸는 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다"고 말했다.

황경남 기자 knhwang@hankyung.com