twitter naver_post kakao_plus

면역세포의 체내 시계 변화, 염증성 질병의 원인으로 작용해

   심현영 기자   2018-09-10 17:25
▲면역 세포는 인체를 질병으로부터 보호하는 기능을 하지만 위험에 빠뜨리기도 한다(출처=123RF)

염증은 인체가 감염에 대처하는 자연적인 방어 메커니즘이지만, 장기적인 염증은 질병으로 이어질 수 있다. 최근 체내 시계를 사용하는 새로운 치료법을 표적으로 삼은 염증 반응을 조절할 수 있다는 연구 결과가 발표됐다.

영국 아일랜드 왕립외과대학과 더블린 트리티티대학 연구팀은 선천적인 체내 시계가 고장 나면 염증성 질환 발병률이 높아진다는 것을 확인했다.

체내 시계와 염증 반응

인체의 모든 세포는 시간적 메커니즘을 가지고 있으며 24시간 외부 환경을 따른다. 이는 일부 세포는 낮 동안 활동성이 높은 반면 어떤 경우는 밤에 더 효율적으로 작용한다는 의미다. 또한 세포 손상과 염증성 반응 같은 특정한 생물학적 과정에서 동일한 영향이 발생한다.

양 대학 공동 연구팀은 면역체계 대식세포가 질병이나 부상 시 염증성 반응을 분비한다고 강조했다. 일반적인 환경에서의 대식세포는 염증이나 상처 부위 박테리아와 여러 병원균을 파괴한다. 또한 근처의 세포를 활성화하고 감염 부위 회복을 돕는 시토킨이라는 염증성 화학물질을 배출한다.

이처럼 염증이 인체의 회복 기능을 하지만, 지나친 염증 반응은 알레르기나 천식, 자율면역질환 같은 염증성 질병을 초래할 수도 있다. 연구팀은 대식세포 활동성은 감염이나 부상이 일어난 시간에 달려있다는 것을 밝혀냈다. 즉, 체내 시계가 방해를 받으면 이 세포 각각의 활동성 수준 또한 영향을 받을 가능성이 있다는 것이다.

연구 선임저자인 제이미 얼리 박사는 “대식세포 체내 시계가 천식과 다발성 경화증 같은 염증성 질환에 영향을 미친다는 것을 확인했다”며 “그러나 체내 시계가 염증성 반응을 정확하게 통제하는 기본적인 분자 메커니즘은 아직까지도 밝혀내지 못했다”고 말했다.

연구팀은 단백질 BMAL1이 인터류킨-1 베타(IL-1B)라고 하는 핵심 염증성 분자를 억제하기 위해 항산화 반응 단백질인 NRF2수치를 조절한다는 것을 밝혀냈다. 미국생물정보센터에 따르면, BMAL1은 수면 패턴과 관련된 단백질을 암호화하는 유전자며, 이 유전자에 결함이 생기면 수면 패턴이 바뀐다.

NRF2는 항산화 단백질 발현을 관리하는 단백질이다. 이 단일 단백질은 염증이나 부상으로 인한 산화적 부상으로부터 세포를 보호하는 분자 메커니즘을 사용한다. BMAL1과 NRF2 모두 IL-1B의 장기적 활성화의 부작용을 완화하는 기능을 한다.

인터류킨-1 베타란 무엇인가?

IL-1B는 인터류킨 1 시토킨과에 속하는 단백질을 암호화하는 유전자로써 기능한다. 활성화된 대식세포가 시토킨을 생성하면, 시토킨은 세포 확산이나 분화, 세포자멸사 같은 다중 세포 활성화를 개시해 염증성 반응을 촉발한다. 이런 활동 모두 감염을 없애고 부상으로부터의 손상을 고치는 데 사용된다.

하지만 체내 IL-1B의 수치가 높거나 일정 수준을 유지하면 염증성 질환을 유도한다. 최근 연구에 따르면, 정상적인 체내 시계가 고장 나면 IL-1B 생성 수치와 BMAL1과 NRF2 조절 기능에 영향을 미친다.

얼리 박사는 “아직 예비 단계지만, 이번 연구 결과를 통해 체내 시계의 변경으로 인한 관절염과 심혈관 질환의 염증성 반응의 작용에 대한 새로운 사실을 알게 됐다”고 설명했다.

수면 패턴에 관해

체내 시계가 고장 나면 염증성 질환의 발병 위험이 높아진다. 사람들은 이 위험성을 줄이기 위해 세포의 체내 시계를 유지할 수 있을 정도로 충분한 수면 시간을 유지해야 한다.

미국수면재단에 따르면, 두 가지 인체 시스템, 수면 및 각성 항상성과 일주기성 생체시계가 수면 패턴을 통제한다. 사람이 수면과 각성이 필요할 때 수면 및 각성 항상성이 이를 알린다. 반면, 일주기성 생체시계는 하루의 수면 및 각성 시간을 관리한다.

또한 24시간 주기 리듬은 하루에도 여러 차례 변동한다. 보통 새벽 2~4시 사이 수면이 절정에 달하고 오후 1~3시 사이에도 반복된다. 그러나 사람이 충분한 수면을 취하면 수면의 수준은 심해지지 않는다.

체내 시계가 장시간 중단되면, 면역 세포의 세포 시계도 영향을 받으며 여러 질병의 원인이 된다. 지난 2월 실시한 연구에 따르면, 야간 근무조 직원들은 당뇨병과 비만, 염증성 반응과 관련된 질병에 취약한 것으로 밝혀졌다. 또, 수면 방해를 겪는 사람들은 식습관이 변하고 여러 질병의 발병 위험이 높아졌다.

[메디컬리포트=심현영 기자]

베스트 뉴스
내가 본 기사