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조직도 파괴할 수 있는 백혈구가 장에서 하는 놀라운 일
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조직도 파괴할 수 있는 백혈구가 장에서 하는 놀라운 일
  • 이민준 기자
  • 승인 2022.06.20 14:13
  • 댓글 0
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호산구는 면역 역할도 하지만 알레르기에서 조직 파괴하고 병리학적인 역할도
조직 파괴할 수 있는 호산구가 위장관 백혈구의 30% 차지하는 이유
호산구가 박테리아에 대한 장의 반응 조절

최근 호주와 캐나다 대학 등 공동연구팀이 천식과 알레르기와 관련된 백혈구의 일종인 호산구(好酸球, Eosinophil)가 건강한 장을 유지하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈다.

'Small intestinal resident eosinophils maintain gut homeostasis following microbial colonization(소장 상주 호산구는 미생물 군집화 후 장 항상성을 유지한다.)' /Immunity 갈무리

지난 15일 면역학 연구 저널 〈Immunity〉에 게재된 이 연구는 모나쉬(Monash University)의 중앙 임상 학교의 니콜라 해리스 교수와 공동 연구 책임자인 캘거리 대학(University of Calgary)의 캐시 맥코이 교수, 또한 스위스의 과학자들이 함께했다.

놀라운 것은 호산구가 장내 수백만 마리의 미생물군의 상호작용을 촉진하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 보여주었다는 것이다.

호산구, 면역 역할도 하지만 염증도 일으켜

호산구는 알레르기 반응, 천식 및 기생충 감염에 대한 신체 반응에 중요한 역할을 하는 백혈구의 한 유형이다. 특정 기생충에 대해 방어 면역의 역할도 하지만 알레르기성 장애에서 발생하는 염증에도 기여한다.(MSD 매뉴얼-혈액 질환)

혈구세포의 구성(왼쪽)과 호산구(오른쪽) /이미지=서울아산병원, MSD 갈무리

일반적으로 호산구는 순환하는 백혈구의 7% 미만을 차지하며, 혈액 내 호산구가 일반적으로 적은 게 문제를 일으키지는 않는다. 원인을 치료하면 호산구 수가 정상 회복된다. 하지만 암 환자의 경우 백혈구 수치는 중요하다.

호산구가 증가해 발생하는 질환을 호산구 증가증이라고 하는데 서울아산병원에 따르면 호산구의 정상 수치는 말초 혈액에서 전체 과립구의 3~5% 이하이고, 그 절대 수는 400~500/mm3 이하다. 말초 혈액 검사에서 호산구가 450~500cell/uL 이상인 경우에 호산구 증가증이라고 한다.

보통 호산구 증가증은 아무 증상이 없어 정기 검진에서 발견되는 경우가 많은데, 호산구 증가증 자체는 치료가 필요하지 않다. 다만 특발성 호산구 증가증에서는 피로, 체중 감소, 발열 등의 비특이적인 증상이 나타날 뿐만 아니라 주요 장기가 침범을 당할 시 다양한 증상이 발생할 수 있고, 특히 가장 심각한 합병증으로 심장 손상이 있다.

그래서 호산구 증가는 유발 원인이 무엇인지를 찾아내서 근본 질환에 대한 치료를 시행해야 한다. 알레르기 질환에 대한 원인 치료를 하고, 기생충 감염이 있으면 기생충 약을 복용하고, 약물이 원인이라면 유발 약물의 복용을 중단해야 한다.

호산구는 일반적으로 건강한 사람들에서 순환 백혈구의 약 1~2%를 구성하지만, 심각한 알레르기가 있는 사람들에게는 증가된 수로 존재한다. 이때는 호산구가 이러한 알레르기에서 조직을 파괴하고 병리학적인 역할을 하게 된다. 

호산구 수 증가는 조직에 염증을 일으키고 기관 손상을 일으킬 수 있어 심장과 폐, 피부 및 신경계에 영향을 주고, 다른 기관도 손상될 수 있다.

호산구가 박테리아에 대한 장의 반응을 조절?

약 10년 전에 과학자들은 호산구가 위장관 백혈구의 10~30%를 차지한다는 사실에 그 원인을 알지 못했는데, 이 연구로 인해 조직을 파괴하는 것으로 추정되는 세포가 왜 장에 존재하는지 답을 찾기 시작했다는 것이다. 

연구자들은 무균 동물 모델과 고성능 3D 현미경을 사용해 소장의 주요 기능에서 호산구의 가능한 역할을 조사했는데 호산구가 박테리아에 대한 장의 반응을 조절한다는 것을 발견했다.

"호산구는 명백하게 염증을 제한했고, 이로 인해 조직 손상을 막았다"

 호산구 결핍 생쥐에서 융모낭종, 세포 외 기질 변화, 상피 세포 회전율 감소, 위장 운동성 증가 및 지질 흡수 감소가 나타났다. 기계적으로 장내 상피세포는 마이크로비오타 의존적인 방식으로 IL-33을 방출하여 호산구 활성화를 이끌었다. 무균 생쥐의 집단화는 미생물의 융모 크기 변화, 대식세포 성숙, 상피 장벽 완전성, 장내 이동에 대한 반응으로 호산구 활성화가 조절된다는 것을 입증했다. /Immunity 갈무리

호산구가 영양을 흡수하는 소장 벽의 융모를 온전하게 유지하고, 호산구가 없으면 융모가 훨씬 더 짧아지면서 지질 흡수가 감소했다. 또한 호산구가 없을 때 장의 운동성이 조절되지 않고 조직 구조에 영향을 미칠 수 있음을 발견했다.

그들은 식단에서 적절한 수준으로 영양소를 추출할 수 있는 이러한 흡수 영역을 유지하는 데 도움을 주고 있었다. 연구자들은 아직 밝혀지지 않아 우리가 모르고 있는 많은 일들을 세포가 하고 있으며, 이전에 믿었던 것보다 훨씬 더 복잡해 완전히 다른 방식으로 세포에 대해 생각할 필요가 있다고 말한다. 

케미컬뉴스 이민준 기자



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