연세대학교 변상균 교수(생명공학과) 연구팀은 면역 세포의 바이러스 감염에 대한 방어 능력을 향상시키는 유산균을 발굴하고 이의 효능과 작용 기전을 규명했다.
바이러스가 우리 몸속에 침투하면 선천성 면역(innate immunity)을 담당하는 면역 세포에 의해 바이러스 감염을 최소화하기 위한 반응이 일어난다. 이러한 선천성 면역 반응의 활성 정도에 따라 바이러스 감염의 정도가 바뀔 수 있다.
이번 연구에서는 위장관염을 발생시키는 가장 흔한 바이러스 중 하나인 노로바이러스(norovirus)를 모델로 해 노로바이러스 감염을 방어하는 면역 기능을 향상시키는 유산균을 연구했다.
장내 미생물 균총은 사람마다 차이가 있으며, 장내 미생물 균총을 구성하는 균의 종류에 따라 노로바이러스 감염에 대한 대응 및 증상 차이가 나타날 수 있다고 알려져 있다.
연세대 연구팀은 바이러스에 대응하는 인터페론 베타(interferon-β)가 면역 세포에서 가장 활성화될 수 있도록 도와주는 유산균을 찾는 작업을 통해 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus salivarius) 계열의 ‘락토바실러스 살리바리우스 HHuMin-U’라는 인체 유래 유산균을 발굴했다.
연구팀은 발굴한 유산균이 대식세포의 항바이러스 작용에 필수적인 1형 인터페론(type I interferons) 및 인터페론 자극 유전자(interferon stimulated genes)의 발현을 증가시켜 노로바이러스의 세포 감염 정도를 약 1/200 정도로 억제하며, 면역 세포의 생존율도 증가시킨다는 것을 밝혔다.
그리고 동물에게 이 유산균을 섭취시키면 장내에서도 바이러스에 대응하는 인터페론 베타가 증가됨을 확인해 기능성 유산균 소재로의 활용 가능성을 입증했다.
또한 발굴한 유산균 ‘락토바실러스 살리바리우스 HHuMin-U’의 분자기전 연구를 통해 이 유산균이 면역 세포의 NF-κB와 TBK1–IRF3 세포 신호 전달을 활성화해 인터페론 자극 유전자 발현을 증가시킴으로써 항바이러스 능력을 향상시킨다는 것을 규명했다.
이번 연구는 ㈜비피도와 공동으로 진행됐으며, 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 미국과학진흥협회(AAAS) 〈사이언스(Science)〉 지의 파트너 저널인 세계 저명 학술지 〈리서치(Research, IF 11.036)〉에 12월 19일 게재됐다(제1저자: 연세대 김다현).
논문명은 Lactobacillus salivarius HHuMin-U Activates Innate Immune Defense against Norovirus Infection through TBK1-IRF3 and NF-κB Signaling Pathways.