지스트 임신혁, 소재선 연구팀
유산균 이용 류마티스 예방ㆍ치료기술 개발
부작용 큰 기존약물 대체 가능성 ‘주목’
<사진설명 : 쥐에게 류마티스 관절염을 유도한 후 한 그룹에게는 정상식이를 다른 한 그룹에게는 정상식이와 함께 락토바실러스 카제이를 섭취하게 했다. 정상식이를 섭취한 그룹의 쥐는 관절 조직을 공격하는 염증성 반응에 의해 류마티스 관절염이 발병하여 발이 빨갛게 부어오르고 관절이 굽어져 움직이기가 힘들었다. 반면 락토바실러스 카제이를 섭취한 쥐는 염증 반응이 효과적으로 억제돼 발의 붓기가 감소돼 있다.>
지스트(GIST, 광주과학기술원)를 중심으로 한 국내 연구진이 유산균을 활용해 류마티스 관절염 예방 및 치료 기술 개발에 성공했다. 특히, 특정 유산균이 어떻게 류마티스 관절염에서 항염증 효능을 나타내는지를 규명했다. 이는 기존 약물들을 부작용이 없는 천연면역조절제인 유산균 제제로 대체할 수 있는 가능성과 한발 더 나아가 질병에 따른 맞춤형 유산균 제제 개발의 길을 연 것으로 평가받아 큰 주목을 끌고 있다.
지스트(원장직무대행 문승현)에 따르면 생명과학과의 임신혁(44, 사진) 교수와 소재선(28, 사진) 연구팀은 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei) 유산균이 류마티스 관절염을 예방하고 치료할 수 있음을 밝혔다. 특히 이 유산균의 항염증 작용 기작(메커니즘)을 규명했다. 이번 연구는 면역학 전문 저명 국제학술지인 '분자 면역학(Molecular Immunology) 5월호(Volume 45, Issue 9, pp.2429-2722, May 2008)에 게재됐다.
*논문제목 : 락토바실러스 카제이가 염증성 Th1 면역반응을 억제함으로써 류마티스 관절염을 치료한다. (Lactobacillus casei suppresses experimental arthritis by down-reulating T helper 1 effector functions)
*웹주소:
이번 연구에서 지스트 임신혁 교수와 소재선 연구팀은 쥐에게 류마티스 관절염을 유도한 후 한 그룹에게는 정상 식이를 다른 한 그룹에게는 정상 식이와 함께 락토바실러스 카제이를 섭취하게 했다. 그 결과 유산균을 섭취한 그룹은 류마티스 관절염 및 염증 반응이 효과적으로 억제되는 결과를 보였으며, 그 효과는 현재 병원에서 사용되고 있는 류마티스 관절염 치료제(메토트렉세이트)와 거의 같게 나타났다.
이는 락토바실러스 카제이가 면역세포의 일종인 CD4 T세포에서 생성되는 염증유발 사이토카인의 생성을 억제하는 반면 항염증성 사이토카인인 IL-10의 발현은 증가시킴으로써 류마티스 관절염의 염증성 면역반응을 억제하는 기능이 있음을 보인 것이다. 또 락토바실러스 카제이는 염증성 사이토카인의 발현을 조절하는 것으로 알려져 있는 전사인자인 NF-kB 활성을 억제해 연골 조직 파괴에 관여하는 자가면역 항체 생산도 줄이는 것으로 밝혀졌다.
한편 최근 연구 결과에 따르면, 서구화된 식생활, 불규칙적인 생활습관 및 스트레스 등 복합적인 원인에 의해 장내 유익한 균들이 줄어들고 유해균이 많이 늘어나면서 장점막의 기능이 이상해지면서 설사, 궤양성 대장염, 과민성대장증후군 등의 소화기질환 질병은 물론 아토피질환, 알레르기질환, 염증성질환 및 각종 대사성 질환 등이 증가하는 것으로 보고되어 있다.
유산균은 적당량을 섭취할 경우, 몸의 장내에 서식하면서 인체 건강에 도움을 주는 미생물로 장수식품으로 알려져 왔다. 그러나 아직까지 유산균이 어떻게 면역시스템을 조절할 수 있는지에 대한 작용 기작은 거의 알려지지 않은 상태이다. 또 다양한 유산균이 동일한 효능을 나타낼 것인지, 질환과 연관된 특정 유산균의 섭취가 건강에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대한 연구는 거의 없었다.
* 참고사항
□ 류마티스 관절염
최근 노인층에서 젊은 여성층까지 발병률이 급격히 증가하고 있는 류마티스 관절염은 염증성 사이토카인을 생산하는 면역세포에 의해 만성적인 염증반응이 진행되면서 관절 연골조직이 파괴되고 심한 통증을 일으키는 대표적인 자가면역질병(몸 안의 항체가 자기세포를 공격하는 질병)이다.
□ Abstract
Although the beneficial effects of probiotics on wide variety of diseases have been shown, little is known about how probiotics modulate the immune system. In this study we elucidated the underlying mechanisms how Lactobacillus casei (L. casei) protects against rheumatoid arthritis (RA) progression by investigating the effector functions of CD4+ T cells. Oral administration of L. casei suppressed collagen-induced arthritis (CIA) and reduced paw swelling, lymphocyte infiltration and destruction of cartilage tissue. L. casei administration reduced type II collagen (CII)-reactive proinflammatory molecules (IL-1β, IL-2, IL-6, IL-12, IL-17, IFN-γ, TNF- and Cox-2) by CD4+ T cells. L. casei administration also reduced translocation of NF-κB into nucleus and CII-reactive Th1-type IgG isotypes IgG2a and IgG2b, while up-regulating immunoregulatory IL-10 levels. Our results suggest that oral administration of L. casei suppresses the type II collagen-reactive effector function of Th1-type cellular and humoral immune responses in arthritic inflammation.
<소재선> <임신혁 교수>
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