우리 몸속의 면역 시스템은 외부에서 들어온 물질로부터 몸을 보호하는 기능을 한다. 실은 우리가 매일 먹는 음식물도 면역 시스템은 외부물질로 인식하고 있다.
하지만 대다수 사람들은 음식물 알레르기 등 심한 면역 반응 없이 음식물을 소화․흡수하는데,
이는 음식물에 대해서는‘경구 면역 관용' 작용으로 면역 반응이 억제되기 때문인 것으로 알려져 왔다.
그러나 음식물이 면역 시스템에 어떤 영향을 주는지는 명확히 밝혀진 바 없었다.

미래창조과학부(장관 최양희) 산하 기초과학연구원(원장 김두철) 면역 미생물 공생 연구단(단장 찰스 서 Charles Surh) 연구진은 음식물에 든 항원(음식 유래 항원)들이 소장 내 면역 반응 억제에 큰 역할을 담당한다는 사실을 밝혀냈다.
연구진은 음식 유래 항원이 소장 점막 면역 시스템의 면역 관용을 유도해 면역 시스템 발달에 기여함을 규명함으로써,
향후 음식물 알레르기 등 각종 면역질환의 이해와 치료를 위한 연구에 중요한 실마리를 제시했다.

연구진은 음식물이 장 점막 면역 시스템의 발달과 기능에 미치는 영향을 규명하기 위해,
포스텍 생명공학연구센터에서 일반 생쥐, 장내 공생 세균이 없는 무균 생쥐, 장내 공생 세균 및 음식 유래 항원이 없는 무항원 생쥐를 만들어 비교 실험을 진행하였다.
그 결과, 음식 유래 항원에 노출되지 않은 무항원 생쥐의 소장에서는 면역억제세포(말초 조직 유래 조절 T세포)가 다른 생쥐들보다 현저히 적게 관찰됐다.
또한 일반 생쥐와 무균 생쥐에게도 제공되지 않았던 새로운 특정 음식물 항원을 먹인 실험에서도, 무항원 생쥐의 소장 점막에서는 다른 생쥐들보다 높은 면역 반응이 나타났다.
이는 음식물 알레르기가 다양한 음식을 처음 먹기 시작하는 유아기에 많이 발생하고, 성장기를 거치면서 그 발생 빈도가 낮아지는 현상과 밀접한 관련이 있다는 설명이다.

특히 이번 연구는 연구단이 포스텍 생명공학연구센터에 국내 최초로 구축한 세계적 수준의 무균/무항원 생쥐 실험시설을 활용해 이뤄졌다.
연구단은 앞으로 무균/무항원 생쥐들을 활용해 특정 음식들이 알레르기를 일으키는 방식을 규명하고 그 치료법을 제시하기 위한 후속 연구들을 진행할 예정이다.

▲ 음식물의 장내 면역반응 억제 원리 모식도

▲ 일반, 무균 및 무항원 생쥐의 소장 내 비교

이번 연구를 주도한 찰스 서 단장은 “본 연구결과를 응용하면 음식물 알레르기를 비롯한 면역 과민 질환에 대한 치료법 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.
본 연구결과는 세계적 학술지인 사이언스(Science, iF=33.6)에 1월 29일 새벽 4시(한국시간) 온라인 게재되었다.