텍사스대 연구진, 흉선 내 ‘훈련 과정’ 첫 촬영 성공
T세포(자주색·흰색)의 안전성을 검사하는 흉선 내 수지상세포(노란색)[오스틴 텍사스대 제공]
T세포는 다양한 질병에 맞서 싸우는 인체의 강력한 무기 중 하나다. 하지만 T세포는 가끔 정상 세포를 외부 침입자로 오인해 공격하기도 한다. 난치병으로 꼽히는 자가면역질환이 바로 이런 경우다.
T세포가 실전 배치에 앞서 일종의 ‘피아 식별 훈련’을 받는다는 사실을 미국 텍사스대학 오스틴 캠퍼스(UT Austin)의 면역학자들이 밝혀냈다. 연구팀은 이 훈련 과정을 생생히 현미경 촬영하는 데도 처음 성공했다.
이 대학의 라우렌 에를리히 분자 생명과학 교수팀은 17일(현지시간) 관련 연구보고서를 저널 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 발표했다. 대학 측은 이 보고서 개요를 같은 날 온라인(www.eurekalert.org)에 공개했다.
에를리히 교수는 “T세포가 건강한 자기 조직을 공격하지 않으면서 다양한 외부 병원체를 찾아내 퇴치하는 건 간단한 일이 아니다”라면서 “T세포는 심장 바로 위에 있는 흉선에서 성숙한 개체로 성장하는데, 자기 신체를 공격하지 않는 교육도 이곳에서 받는다”라고 설명했다.
흉선(가슴샘, thymus)은 세포 매개성 면역 기능의 발달에 관여하는 장기로, 상피세포와 림프구로 구성된다. 흉선에서 분화한 림프구는 대부분 파괴되지만 남은 일부가 T림프구를 형성한다.
연구팀은 생쥐의 흉선에 짧은 펄스의 강력한 레이저를 쏘아, 15초 간격으로 생체 조직을 단층 촬영한 뒤 세포 이동과 위치, 세포 내 신호전달 등을 재구성해 무슨 일이 벌어지는지 분석했다.
그 결과 T세포는 흉선 내 성장 과정에서 다른 세포들의 도움을 받아, 인체에 있는 모든 종류의 정상 단백질과 접촉한다는 걸 알아냈다. 나중에 T세포는 이런 단백질을 공격 대상에서 제외함으로써 자기 조직 공격을 피하는 것으로 확인됐다.
연구팀은 또한 여러 유형의 흉선 내 세포들이 협력해, T세포가 자기 조직을 공격하지 않게 준비됐는지 테스트하고, 통과하지 못한 T세포는 자멸을 유도한다는 것도 밝혀냈다.
이런 흉선 내 생리 작용을 더 잘 이해하면 여러 유형의 난치병 치료에 도움이 될 거라는 점에서 이번 연구결과는 특히 주목된다.
예컨대 골수이식 환자의 경우 면역 억제 상태에서 높은 자가면역질환 위험을 안고 수주 내지 수개월을 견뎌야 한다. 또한 1형 당뇨병 환자에겐, 췌장의 인슐린 분비 세포를 공격하는 T세포가 종종 큰 위협이 된다.
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