장 건강 챙기려 먹었더니 '독감' 피해갔다…'프로바이오틱스' 효능 확인

인체에 이로운 미생물인 '프로바이오틱스'가 독감(인플루엔자) 바이러스 감염을 완화할 수 있다는 연구 결과가 제시됐다. 평상시 꾸준히 섭취하면 독감을 비롯해 코로나19(COVID-19) 등 호흡기 바이러스 감염 완화에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

울산의대 서울아산병원 융합의학과·미생물학과 권미나 교수, 김승일 박사 연구팀은 사람 유래의 프로바이오틱스를 발굴해 생쥐에게 경구 투여했더니 항바이러스 물질이 증가했고 그 결과 폐 면역성이 증진된 사실을 확인했다고 29일 밝혔다.

프로바이오틱스는 장 건강보조식품으로 코로나19를 겪으며 시장 규모가 급속히 성장했다. 한국건강기능식품협회의 '2023 건강기능식품 시장 현황 및 소비자 실태조사'에 따르면 지난해 프로바이오틱스 구매액은 8520억원으로 홍삼, 비타민에 이어 3위를 차지했다.


특히, 코로나19 팬데믹(세계적 대유행)을 겪은 후 면역력 저하로 독감, 백일해, 마이코플라스마 폐렴 등의 호흡기 질환이 확산하면서 감염병 예방에 대한 대중의 관심도 커지는 상황이다. 프로바이오틱스의 효능은 그간 다양하게 밝혀졌지만, 폐와의 상호작용과 관련해 구체적인 기전을 밝힌 연구는 거의 없었다.

프로바이오틱스 항바이러스 작용 모식도. /사진=서울아산병원

이에 서울아산병원 연구팀은 독감 바이러스에 감염된 생쥐 모델을 대상으로 프로바이오틱스를 주입한 생쥐와 그렇지 않은 생쥐를 나누어 관찰했다. 그 결과 프로바이오틱스를 섭취한 생쥐는 감염에 의한 폐 손상이 완화됐으며 항바이러스 물질인 1형 인터페론이 증가한 점이 확인됐다. 반대로 프로바이오틱스를 섭취하지 않은 생쥐는 항바이러스 물질이 상대적으로 적게 생산됐고 독감 바이러스 감염에도 취약했다.
1형 인터페론은 바이러스에 감염된 숙주가 생성하는 사이토카인(면역조절 물질)의 일종이다. 몸에 바이러스가 침입했을 때 면역계를 활성화하는 역할을 한다. 1형 인터페론은 인터페론 수용체에 결합한 후, 인터페론 자극 유전자와 같이 항바이러스 역할을 할 수 있는 다양한 물질의 생성을 유도한다. 실제 연구팀이 인터페론 수용체를 인위적으로 결손 시켰더니 프로바이오틱스를 투여한 생쥐조차 항바이러스 효과가 감소한 것으로 확인됐다.

추가로 연구팀은 프로바이오틱스를 섭취한 생쥐의 장과 폐를 면밀히 관찰한 결과, 프로바이오틱스 유래의 지방산(팔미트산)이 많이 생성돼 있다는 점도 밝혀냈다. 인터페론과 마찬가지로 지방산 수용체를 차단한 생쥐 역시 팔미트산에 의한 신호를 받지 못해 1형 인터페론의 생성이 줄어든 점이 확인됐다. 장내 미생물을 매개로 장과 폐가 상호작용한다는 증거로, 장이 뇌는 물론 폐와도 상호작용한다는 '장-폐 연결축(Gut-lung axis) 이론'을 뒷받침하는 근거가 될 수 있다는 게 연구팀의 판단이다.

이번 연구 책임자인 권미나 교수는 "이번 연구는 프로바이오틱스가 면역체계 활성화를 통해 항바이러스 작용에 기여할 수 있음을 증명한 기초 연구"라며 "향후 프로바이오틱스와 같은 마이크로바이옴을 이용한 인체 방어 면역 체계 연구와 바이러스 감염증 완화 연구에 도움이 되길 바란다"고 말했다. 한국연구재단의 지원을 받아 중견 연구자 및 창의 도전 연구 기반 사업으로 진행된 이 연구는 SCI급 국제 학술지 '마이크로바이옴'(Microbiome)' 최근호에 게재됐다.