[전문기술] 면역력이 더 높은 성별과 그 이유를 밝혀내다

[전문기술]  면역력이 더 높은 성별과 그 이유를 밝혀내다

 

 

남자와 여자가 생물학적으로 다른 점 중 하나는 면역력의 차이이다. 하지만 성별에 따른 면역반응을 조절하는 유전자와 생물학적 경로를 알아내는 것은 아직까지 과제로 남아있었다. KAIST 연구진이 수컷 선충의 면역력을 높이는 단백질이 더 활성화됨을 밝혀내 화제다.

 

KAIST(총장 이광형)는 생명과학과 이승재 교수 연구팀(RNA 매개 건강 장수 연구센터)이 *자가포식 활성화 정도가 성별에 따른 면역력 차이에 미치는 영향을 발견했다고 18일 밝혔다.

*자가포식(오토파지): 세포가 필요 없거나 손상된 세포 구성 성분을 스스로 제거하는 과정. 이 과정을 통해 세포의 항상성을 유지하고 외부 스트레스에 대응함.　

 

연구진은 인간의 생명 현상을 연구하기 위한 중요한 모델 생물인 예쁜꼬마선충을 활용해 성별에 따른 면역반응의 차이를 연구했다. 연구진은 예쁜꼬마선충의 수컷이 자웅동체보다 다양한 병원균에 대해 더 높은 면역력을 보이며, 이는 자가포식에 중요한 전사 인자인 단백질(HLH-30/TFEB*) 이 높게 활성화되어서임을 밝혔다.

*HLH-30/TFEB (에이치엘에이치30/티페브)

단백질(HLH-30/TFEB)은 외부 스트레스에 대응한 자가포식을 향상해 병원균에 대한 저항력을 높여주는 중요한 단백질로, 수컷 선충의 경우 이 단백질이 더욱 활발하게 작동하여 면역력을 크게 높이는 것으로 나타났다. 

 

이번 연구는 성별에 따른 자가포식 차이가 면역력에 미치는 영향을 규명함으로써, 감염성 질병 치료와 면역력 강화에 새로운 접근법을 제시했다는 점에서 의의가 크다.

 

연구를 주도한 KAIST 생명과학과 이승재 교수는“이번 연구는 성별에 따른 면역력 차이의 원인이 자가포식 활성화 정도에 있음을 밝혀낸 중요한 연구이며, 이를 통해 향후 인간을 비롯한 생명체의 면역반응을 제어하는 새로운 방법을 찾을 수 있을 것”이라고 연구의 중요성을 설명했다.

 

이번 연구는 KAIST 생명과학과 손주연 석박사통합과정, 권수정 박사, 이기윤 석박사통합과정이 공동 제1 저자로 참여해 세계적인 과학학술지 ‘오토파지(Autophagy)’에 지난 7월 4일 날짜로 게재됐다.
(논문명: HLH-30/TFEB mediates sexual dimorphism in immunity in Caenorhabditis elegans) 

한편 이번 연구는 한국연구재단 리더연구과제에서 지원을 받았다.

 

□ 연구개요

 

1. 연구 배경

면역반응은 세균 및 바이러스와 같은 외부 물질로부터 우리 몸을 지키기 위한 방어 시스템이다. 면역반응은 성별에 따라 다르게 작용하고, 이는 여러 질병의 발병과 진행을 다르게 만든다. 연구팀은 두 가지 성별(자웅동체와 수컷)을 가진 예쁜꼬마선충을 모델로 활용해 이 문제를 해결했다. 

 

2. 연구 내용

연구진은 예쁜꼬마선충의 수컷이 자웅동체보다 녹농균을 포함한 다양한 병원균에 대해 높은 면역력을 보인다는 것을 발견했다. 특히, HLH-30/TFEB이라는 전사 인자가 수컷의 면역력 향상에 중요함을 밝혔다. HLH-30/TFEB은 자가포식을 활성화하는 핵심 전사 인자이며, 수컷에서 더욱 활성화되어 면역반응을 강화시킨다. 연구진은 자가포식이 수컷에서 활성화되어 있음을 보았고, 식이 제한과 같은 자가포식을 활성화하는 환경은 자웅동체의 면역력을 향상함을 관찰했다. 또한, 연구진은 HLH-30/TFEB에 의해 조절되는 자가포식 유전자 중 atg-2/ATG2가 수컷의 면역력 증진에 필요함을 보았다. 

 

3. 기대 효과

본 연구는 성별에 따른 자가포식의 차이가 면역력의 차이를 만든다는 새로운 경로를 밝혀내어, 감염성 질병 치료와 면역력 강화에 대한 새로운 접근법을 제시하였다. 또한, 성별에 따라 다르게 작동하는 면역반응을 이해함으로써, 성별에 따른 맞춤형 치료법 개발에 중요한 단서를 제공하였다는 점에서 의의가 높다.