신성재 교수(최상원 학생) 연구팀 '낮은 BMI, MAC 폐 질환 악화에 미치는 영향' 확인
마우스 모델에 저단백식이 적용 '낮은 BMI 상태 유도한 뒤 질병 상태 변화' 관찰
질병, 낮은 BMI 상태서 지질대사 변화와 함께 '진행형 전환' 확인
저단백식이 섭취 마우스, 폐 조직서 '지방산, 지방산 대사와 관련된 유전자 발현 ↑'
MAC 폐 질환 진행성 환자 '혈청 내 지방산 수준 높은 것'과 유사
신 교수 "대사적 경로, 표적으로 하는 새 치료 전략으로 질병 관리 효과적"
논문, 국제학술지 'eBioMedicine 최신 호'에 게재
[보건타임즈] 비결핵 항산균 폐 질환의 악화에 영향을 미치는 원인이 확인, 메커니즘(논문보기)이 규명됐다.
즉 낮은 BMI가 지질대사를 교란, 질병을 악화시키며 충분한 영양을 보충하면 완화에 도움이 된다는 것이다.
연세대 의과대학 미생물학교실 신성재 교수와 최상원 대학원생 연구팀은 "비결핵 항산균 폐 질환 환자에서 낮은 BMI와 관련된 대사적 요인이 질병을 악화시키는 원을 찾아냈다"며 20일 이같이 발표했다.
이 연구 결과를 상세하게 다룬 논문은 'Protein-energy restriction-induced lipid metabolism disruption causes stable-to-progressive disease shift in Mycobacterium avium-infected female mice'란 주제로 국제학술지 '이바이오메디신’(eBioMedicine, IF 11.1) 최신 호'에 게재됐다.
비결핵 항산균(NTM) 폐 질환은 NTM이 폐에 감염돼 발생하는 질환이다.
NTM은 결핵균과 달리 물, 토양 등 다양한 환경에서 서식할 수 있다.
샤워기, 분무기, 사우나 등이 감염원으로 잘 알려져 있으며, 원인균이 존재하는 환경에 노출되면 옮길 수 있다.
NTM 감염은 폐 질환, 림프절 염, 피부·연 조직·골 감염은 물론 전신 감염을 일으킬 수 있으나 폐 질환이 가장 흔하며 약 90% 이상을 차지한다.
200여 종의 NTM 중에서 미코박테륨아비움복합체(MAC, Mycobacterium avium complex) 감염은 사람에게서 만성 세균성 폐 질환을 유발하는 주요 원인체다.
최근 국내뿐만 아니라 세계적으로 유병률과 발생률이 급증해 글로벌 건강 문제로 우려되고 있다.
다수의 임상 보고에 따르면 MAC 폐 질환 환자들은 낮은 체질량지수(BMI)를 보이는 경우가 많다.
이러한 특징이 질병의 악화와 상관관계가 있음을 시사하고 있으나, 기저 메커니즘에 연구가 부족한 상황이다.
연구팀은 마우스 모델을 통해 낮은 BMI 상태가 MAC 폐 질환 악화에 미치는 영향을 확인했다.
MAC 폐 질환에 저항성을 보이던 마우스 모델에 저단백식이를 적용, 낮은 BMI 상태를 유도한 뒤 질병의 상태 변화를 관찰했다.
이 결과, 정상 BMI에서 안정적(Stable)인 상태를 보였던 질병이 낮은 BMI 상태에서 지질대사의 변화와 함께 진행형(Progressive)으로 전환되는 것을 확인했다. (그림)
저단백식이를 섭취한 마우스 모델은 폐 조직에서 지방산과 지방산 대사와 관련된 유전자들의 발현이 증가했다.
이는 MAC 폐 질환 진행성 환자의 혈청 내 지방산 수준이 높게 나타난 결과와 유사했다는 게 연구팀의 설명이다.
저단백식이를 섭취한 마우스 모델에선 지방산 흡수에 관여하는 단백질 CD36의 발현과 큰포식세포 내 지질 축적이 증가했다.
연구팀은 실험을 통해 CD36 단백질로 발생한 지방산 흡수가 큰포식세포 내 세균 증식에 영향을 미친다는 것을 확인했다.
반면, 저단백식이를 섭취한 마우스에 영양을 보충하자 교란된 지질대사와 높은 CD36 단백질 발현이 정상 수준으로 회복됐으며 균량도 감소했다.
항-CD36 항체를 저단백식이를 섭취한 마우스에 투여하자 폐 조직 내 지방산 함량과 큰포식세포 내 지질 축적이 감소하는 것은 물론 세균 성장이 낮아져 질병 진행과 악화가 다시 안정적으로 완화됐다.
신 교수는 "이 연구를 통해 MAC 폐 질환에서 낮은 BMI와 관련된 대사적 지질 교란 요인이 질병 악화에 미치는 영향을 확인했다"면서 "MAC 폐 질환을 대사적 감염병(Metabolic Infectious Disease)으로 새롭게 인식, 대사적 경로를 타깃으로 하는 새 치료 전략으로 비결핵 항산균 폐 질환을 효과적으로 관리할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
이밖에 이 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 중견 연구 지원사업, 한국생명공학연구원 주요 사업, 국립보건연구원의 병원 기반 인간 마이크로바이옴 연구개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
기사최종편집일: 2024-06-28 18:00:33
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