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[지금은 과학] 코로나19 감염→특정 염증성 대식세포→폐 손상

정종오 입력 2021. 08. 04. 13:00

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코로나19에 감염되면 특정 염증성 대식세포가 증가하고 이 때문에 폐가 손상되는 것으로 확인됐다.

카이스트(KAIST, 총장 이광형)는 의과학대학원 박수형 교수 연구팀이 충북대 의과대학) 최영기 교수(현 한국바이러스기초연구소장), 지놈인사이트 이정석 박사팀과 공동연구를 통해 코로나19 바이러스 증식의 절정기, 회복기에 걸쳐 나타나는 면역반응의 양적·질적 변화를 규명해 폐 손상을 일으키는 특정 면역세포의 특성과 기원을 규명했다고 4일 발표했다.

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카이스트 등 공동연구팀, 코로나19 폐 손상 유발 면역세포 특성 규명

[아이뉴스24 정종오 기자] 코로나19에 감염되면 특정 염증성 대식세포가 증가하고 이 때문에 폐가 손상되는 것으로 확인됐다.

카이스트(KAIST, 총장 이광형)는 의과학대학원 박수형 교수 연구팀이 충북대 의과대학) 최영기 교수(현 한국바이러스기초연구소장), 지놈인사이트 이정석 박사팀과 공동연구를 통해 코로나19 바이러스 증식의 절정기, 회복기에 걸쳐 나타나는 면역반응의 양적·질적 변화를 규명해 폐 손상을 일으키는 특정 면역세포의 특성과 기원을 규명했다고 4일 발표했다.

코로나19 환자에서 과잉 면역반응으로 발생하는 폐 손상을 조절할 수 있는 타깃(대상)을 제시하는 연구 결과여서 주목된다.

코로나19 환자에서 발생하는 과잉면역반응에 의한 폐 손상을 시간에 따른 변화에 기반을 둬 이해하고 이를 조절하기 위한 타깃을 제시했다는 점에서 이번 연구는 주목받고 있다. [사진=카이스트]

코로나19에 감염되면 처음 바이러스가 유입돼 감염되는 폐 조직 내에서 즉각적 면역세포 활성화가 일어남이 알려져 있다. 이 면역세포의 대부분은 대식세포(macrophage)이다. 코로나19에 환자가 감염된 후 혈류를 통해 활성화된 단핵구가 폐 조직으로 들어오며 추가로 대식세포로 분화하며 바이러스에 감염된 폐 조직 세포들을 제거, 초기 방어로 대응한다.

코로나19 감염 후 일어나는 초기의 면역반응과 그 시간에 따른 변화를 폐에서 면역세포를 여러 차례 얻어 연구하는 것은 환자를 통해서는 불가능하다. 페럿(식육목 족제비과의 포유류)과 같은 호흡기감염 동물모델이 바이러스 감염 후 면역반응의 정확한 면모를 밝히는 데 중요한 역할을 한다.

최영기 충북대 교수 연구팀은 실험동물인 페렛이 SARS-CoV-2 바이러스에 감수성이 있다는 것을 알아냈다. 이번 연구에서 KAIST-충북대-지놈인사이트 공동연구팀은 코로나19 바이러스 감염 동물모델을 이용해 감염이 진행되는 동안의 폐 내 면역세포의 변화를 첨단 연구기법인 단일세포 시퀀싱을 이용해 정밀하게 분석했다.

폐 면역세포의 대부분을 차지하는 대식세포를 10가지 아형으로 분류해 이중 어떤 대식 세포군이 폐 손상에 관여하는지를 분석했다. 연구팀은 코로나19 바이러스 감염 2일 후부터 혈류에서 활성화된 단핵구가 급격하게 폐 조직으로 침윤, 대식세포로 분화하며 양적으로 증가함을 확인했다.

특히 이러한 혈류 기원 침윤 대식세포들은 염증성 대식세포의 성질을 강하게 나타냈다. 바이러스 제거에 기여뿐만 아니라 조직손상을 일으키는 주범이 될 수 있다는 것이다.

이러한 대식세포 분화의 양상은 중증 코로나19 환자들의 폐 조직에서 관찰되는 변화와도 높은 유사도를 보임을 규명했다.

연구 결과((논문명: Single-cell transcriptome of bronchoalveolar lavage fluid reveals sequential change of macrophages during SARS-CoV-2 infection in ferrets)는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 7월 28일 자에 실렸다.

공동연구팀은 현재 면역억제제를 투약받은 코로나19 환자들의 면역반응 변화를 종적으로 추적하며 `싸이토카인 폭풍'과 같은 중증 코로나19의 과잉면역반응의 적절한 제어와 약물의 면역학적 효과를 규명하는 후속 연구를 진행하고 있다.

박수형 카이스트 교수는 "코로나19가 감염된 직후 시간에 따른 변화를 감염 전과 비교해 정밀하게 규명한 것이 이 연구의 가장 큰 수확”이라며 “감염 후 폐 손상이 특정 염증성 대식세포에 의한 것임을 규명해 중증 코로나19 환자에서 사용되는 면역억제 치료 전략을 정교하게 만들 수 있는 근거를 마련했다ˮ고 말했다.

/세종=정종오 기자(ikokid@inews24.com)

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