잦은 항생제로 손상된 우리아이 면역체계 복구 길 열었다

시중에 유통되는 항생제 제품. 게티이미지뱅크

과학자들이 항생제가 면역세포를 파괴하는 원리를 새롭게 밝혔다. 항생제를 자주 복용하게 되는 아이들의 손상된 면역세포를 복구할 수 있는 길이 열린 것으로 평가된다. 

히테쉬 데슈무크 미국 신시내티아동병원 연구팀은 항생제가 장내 유익균을 파괴해 폐에서 면역세포인 T세포의 발달을 방해하고 신체를 호흡기 감염에 취약하게 만들 수 있다는 연구 결과를 국제학술지 '셀'에 9일(현지시간) 발표했다.

연구팀은 항생제가 면역세포 발달에 핵심적인 역할을 수행하는 '이노신'의 생산을 억제한다는 사실을 확인했다. 이노신 생산이 억제되면 면역체계가 항생제의 영향으로부터 스스로를 보호할 수 있는 기능이 저하되는 메커니즘을 밝혔다. 

항생제는 장내 미생물 생태계를 교란시키며 면역 발달을 저해한다. 연구팀은 항생제에 노출된 생쥐와 인간 신생아를 대상으로 폐 조직을 분석한 결과 호흡기 감염을 막는 데 중요한 역할을 하는 'CD8+ 기억 T세포' 수가 현저히 줄어드는 면역 손상을 관찰했다. 인간의 신생아기에 해당하는 생쥐를 대상으로 한 실험에선 면역 손상 상태가 성체기까지 지속됐다.

장내 유익균이 생성하는 신호 분자인 '이노신'은 면역 손상·회복 과정에서 핵심적인 물질로 지목됐다. 연구팀은 장내에서 흔히 발견되는 유익균 '비피도박테리움'이 이노신을 생성하고 이노신이 'NFIL3'라는 조절 단백질을 통해 T세포 발달을 유도한다는 사실을 밝혀냈다. 항생제로 비피도박테리움이 제거되면 이노신 농도가 급감하고 면역세포가 정상적인 발달 신호를 받지 못하면서 면역체계가 성숙되는 과정이 차단되는 것으로 나타났다.

이노신을 보충하면 면역 기능이 회복되는 효과도 확인됐다. 연구팀이 항생제에 노출된 생쥐에게 이노신을 투여한 결과 T세포 발달 경로가 정상화됐다. 인플루엔자 감염에 대한 저항력이 회복됐으며 감염 시 질병의 중증도도 낮아지는 등 면역 회복 효과가 입증됐다. 

사람에게도 동일한 면역 손상 메커니즘이 관찰됐다. 연구팀은 다양한 원인으로 사망한 신생아의 폐 조직을 분석했다. 그 결과 항생제에 노출된 신생아 폐 조직은 이노신 결핍과 유사한 형태의 면역세포 저하가 확인됐다. 

연구팀은 “장내 미생물은 면역체계의 ‘교사’ 역할을 하면서 이들이 생성하는 신호 분자인 이노신이 면역세포 발달에 결정적인 지침을 제공하는 것으로 나타났다”며 “항생제로 이 과정이 차단되면 면역체계가 제대로 성숙하지 못해 감염에 취약해질 수 있다”고 설명했다. 후속 연구를 통해 항생제에 노출된 영아에 대한 이노신 보충제의 가능성을 살필 계획이라고 밝혔다.

<참고 자료>

- doi.org/10.1016/j.cell.2025.05.013

[박정연 기자 hesse@donga.com]