[표지로 읽는 과학] 면역작용에 상처까지 치료하는 대식세포

국제학술지 ‘사이언스’ 5일자 표지에는 복강 내에 생긴 상처에 모여 상처 부위를 메꾸고 있는 GATA6+대식세포의 모습을 나타낸 그림이 실렸다. 사이언스 제공

포유류의 뱃속에는 장기와 배의 내벽 사이의 공간인 ‘복강’이 있다. 복강을 떠다니는 GATA6+대식세포는 몸에 해로운 이물질, 미생물, 암세포를 잡아먹을 뿐 아니라 복강 내 조직에 상처가 생겼을 때 서로 뭉쳐 상처를 치료하는 역할을 한다. 지금까지 GATA6+대식세포의 역할은 잘 알려졌으나 GATA6+ 대식세포가 상처 부위를 찾고, 이동하고, 아물게 하는 과정은 밝혀지지 않았다.

국제학술지 ‘사이언스’ 5일(현지시간) 복강 내에 생긴 상처에 모여 상처 부위를 메꾸고 있는 GATA6+대식세포의 모습을 표지에 실었다.

조엘 진델 스위스 베른대 생물의학연구과 연구원팀은 살아있는 생물의 생체 내에서 일어나는 세포의 활동을 세포 단위로 관찰할 수 있는 생체 내 현미경(IVM)을 이용해 GATA6+ 대식세포의 작용 기전을 밝히는 데 성공했다. 표지에서 표면이 오돌토돌한 구처럼 생긴 세포가 GATA6+ 대식세포다.

연구팀은 쥐의 복강 안에서 배의 내벽에 상처를 낸 후 GATA6+대식세포의 움직임을 관찰했다. 상처를 낼 때는 GATA6+대식세포가 상처 부위에 결합하는 메커니즘을 자세히 관찰하기 위해 이물질이 침입하지 않도록 레이저를 이용했다. 

연구팀은 GATA6+ 대식세포가 상처 부위에 달라붙는 과정을 2개로 나눌 수 있다고 설명했다. 먼저 상처가 나면 복강을 떠다니던 몇 개의 대식세포가 부상 부위에 달라붙고 이후에는 다른 대식세포가 이미 붙어있는 대식세포를 덮었다.

GATA6+ 대식세포가 상처에 붙는 과정에서 별다른 화학 작용이 관찰되지 않았다. 연구팀은 이것이 GATA6+ 대식세포가 화학적 메커니즘에 따라 상처 부위를 찾고 다른 GATA6+ 대식세포를 불러들이지 않고 복강 내부를 떠다니다가 우연히 상처 부위에 붙었다는 사실을 시사한다고 설명했다.

연구팀은 GATA6+대식세포 세포막에 있는 일부 단백질의 발현 정도를 비교한 결과 ‘시스테인이 풍부한 스캐빈저 수용체(SRCR)’가 중요한 역할을 한다는 사실도 알아냈다.

연구팀은 GATA6+대식세포가 여러 상처를 봉합하는 과정에서 유착이 발생할 수 있다고 경고했다. 유착은 분리돼 있어야 할 두 조직이 연결되는 현상으로 외과수술을 받은 환자에게서 많이 나타난다. 불임, 만성 통증을 유발하며 증상이 심할 경우 재수술이 필요한 경우도 있다. 상처가 심한 부위에 GATA6+ 대식세포가 두텁게 쌓이면 마찬가지로 반대편 상처에서 쌓인 GATA6+ 대식세포와 연결될 수 있다.

연구팀은 SRCR이 포함된 단백질의 발현을 막으면 유착이 생길 확률을 낮출 수 있다고 말했다.

GATA6+대식세포가 복강 내 상처 부위를 봉한하는 과정과 유착이 생기는 과정을 나타낸 그림. 유착은 분리돼 있어야 할 두 조직이 연결되는 현상으로 외과수술을 받은 환자에게서 많이 나타난다. 불임, 만성 통증 등을 유발하며 증상이 심할 경우 재수술이 필요할 때도 있다. 사이언스 논문 캡처

[김우현 기자 mnchoo@donga.com]