질병에 대한 면역반응인 발열이 면역체계를 돕는 원리가 규명됐다.
중국 상하이 생화학·세포생물학연구소(SIBCB)의 연구팀은 쥐 실험에서 발열이 림프구 같은 면역세포의 표면 단백질을 변화시키면서 면역세포가 혈관을 통해 감염 부위로 더 잘 이동할 수 있도록 돕는다는 점을 발견했다. 이 연구 자료는 국제학술지 이뮤니티(Immunity) 온라인에 15일(현지시간) 게재됐다.
연구 책임저자인 지안펭 첸 교수는 “발열에 관한 긍정적인 부분 중 하나는 감염 부위로 림프구 수송을 촉진할 수 있기 때문에 감염된 부위에서 병원균을 제거할 면역세포가 늘어난다는 것”이라고 설명했다.
감염에 대응하기 위해서는 백혈구가 혈관을 따라 감염된 조직 또는 림프절로 이동해야 한다. 이 과정에서 인테그린이라는 물질이 림프구 표면에 발현된다. 인테그린은 염증 도중 림프구 수송을 조절하는 세포부착 물질이다.
첸 교수를 비롯한 연구팀은 발열이 T 림프구에서 열 충격 단백질 90(HSP90)의 발현을 증가시킨다는 점을 알아냈다. 이 단백질은 림프구에 있는 α4 인테그린과 결합하는데, α4 인테그린은 혈관에 림프구 부착을 촉진하며, 궁극적으로는 감염 부위로의 이동을 돕는다.
연구팀은 발열 유발 Hsp90이 인테그린의 꼬리 부위와 결합해 인테그린 활성화를 유도한다고 설명했다. 하나의 Hsp90이 두 개의 인테그린과 결합해 림프구 표면에 인테그린 집단화(clustering)를 유발하며, 집단화된 인테그린은 림프구 이동을 촉진하는 신호전달 경로를 활성화한다고 부연했다.
첸 교수는 “우리의 연구결과는 이 메커니즘이 림프구뿐만 아니라 단핵구 같은 선천성 면역세포에도 적용된다는 점을 보여준다. 이는 α4 인테그린을 발현하는 많은 면역세포에 적용될 수 있는 일반적인 메커니즘이다”고 말했다.
연구팀은 세균감염에 대한 동물실험과 다른 발열 모델을 통해 연구결과를 확인했다. Hsp90과 인테그린 간의 경로가 차단될 경우 실험쥐들이 빠르게 죽는 것으로 나타났다. 또한 이 메커니즘은 체온과 밀접하게 연관이 있는 것으로 드러났다. 첸 교수는 “우리는 체온이 38.5°C 이상일 때만 Hsp90이 유도될 수 있다는 것을 발견했다”며 이 메커니즘이 표적화되고 효과적이지만 되돌릴 수 있다고 밝혔다.
연구팀은 발열뿐만 아니라 다른 요인들도 Hsp90 발현을 유도할 수 있다고 보고 있다. 첸 교수는 “우리는 자가면역질환과 암 같은 다른 상황에서도 이 Hsp90-α4 인테그린 경로가 관여할 수 있다고 생각한다”고 전했다. 자가면역질환에서는 면역세포가 다른 장기 또는 조직으로 비정상적으로 수송된다. 첸 교수는 “이 경로를 차단할 경우 만성 염증 또는 자가면역질환에서 면역세포 수송을 억제할 수 있을 것이다”고 덧붙였다.
