음식 알레르기를 겪는 사람들을 흔히 볼 수 있다. 이들은 달걀이나 땅콩, 우유 등 특정 음식에 알레르기 반응을 보인다. 흔한 질환이지만 그 증상은 결코 가볍지만은 않다. 약하게는 두드러기부터 복통과 설사, 심한 경우 호흡 곤란까지 겪을 수 있다. 음식 알레르기는 영유아의 약 7%에서 발생해, 많은 부모들이 걱정하는 질환이기도 하다.

음식 알레르기를 치료할 수 있는 방법은 없을까. 기존에는 알레르기를 일으키는 음식을 피하는 것이 상책인 것으로 여겨졌지만, 최근에는 유산균을 이용한 치료가 새로운 대안으로 제시되고 있다. 유산균이 사람의 면역 체계에 영향을 미쳐 염증 반응과 알레르기 반응을 억제한다는 사실이 밝혀진 것이다. 그러나 모든 유산균이 알레르기 반응을 낮추는 것은 아니므로, 알레르기 저감 효과가 있는 유산균을 찾고 그 효과를 검증할 필요성이 제기됐다.

IBS 면역 미생물 공생 연구단(단장 찰스 서 Charles D. Surh)은 농촌 진흥청 국립축산과학원과 공동연구를 통해, 한국인 신생아의 장에서 얻은 비피더스 유산균 ‘KACC 91563‘과 그로부터 분비되는 소포체 유래 단백질(Extracellular Solute Binding Protein, ESBP)이 음식 알레르기 반응을 낮추는 효과가 탁월하다는 사실을 밝혀냈다.

연구진은 비피더스균 KACC 91563을 실험동물들에게 매일 먹이고 알레르기 반응을 관찰했다. 그 결과, 비피더스균을 먹인 실험동물들이 그렇지 않은 실험동물들에 비해 알레르기 반응인 설사 증상이 크게 완화되었다.

이 비피더스균이 알레르기 반응을 어떻게 완화시키는지에 대한 연구 결과, 소포체 유래 단백질 ESBP가 알레르기 저감 효과를 지닌 것으로 확인됐다. 효능은 ‘비만세포’수 조절에 있었다. 비만세포는 알레르기 반응이 일어나게 되면 그 수가 급격히 증가하며, 히스타민 등 물질들을 방출해 면역반응을 일으키는 세포다. ESBP를 실험동물에게 주사하면, 이 단백질이 비만세포에 선택적으로 작용해 비만세포의 자살을 유도함으로써 그 수를 감소시켜 알레르기 증상을 완화함을 확인했다.

▲ 비피더스균 KACC 91563
전자현미경으로 관찰한 비피더스균 KACC 91563의 모습이다.

이번 연구결과는 음식 알레르기 질환을 겪고 있는 환자들에게 희망을 주는 결과라고 할 수 있다. 음식 알레르기 억제 효능이 입증된 비피더스균 KACC 91563은 알레르기 예방을 위한 유제품이나 생균제로 활용될 수 있기 때문이다. 특히 이 비피더스균의 ESBP를 생명공학 기술을 이용해 대량 생산한다면, 알레르기 치료제로도 활용할 수 있을 것으로 연구진은 내다보고 있다.

IBS 면역 미생물 공생 연구단 양보기 연구위원은 “기존에 연구된 유산균의 알레르기 저감 효과는 면역 반응을 억제하는 조절 T 세포의 증가를 통한 것으로 제한됐다. 체내 면역 시스템에 영향을 미치지 않고 비만세포에만 선택적으로 작용해 알레르기 반응을 억제하는 기능은 비피더스균 KACC 91563에서 처음 발견된 것”이라며, “비만세포는 모든 알레르기의 원인이 되는 세포이므로, 비피더스균 KACC 91563을 활용하면 음식 알레르기뿐만 아니라 다른 알레르기도 치료할 수 있는 가능성이 열릴 것”이라고 말했다.

▲ 비피더스균 KACC 91563에 의한 음식 알레르기 완화 메커니즘

이번 연구결과는 알레르기 분야의 세계적 학술지인 알레르기와 임상면역학회지(Journal of Allergy and Clinical Immunology, IF=11.476) 2월호에 게재되었다. 이번 연구에서 알레르기 저감 효과를 갖는 것으로 밝혀진 비피더스균 KACC 91563의 세포체 유래 단백질 ESBP는 특허출원을 완료했다.

• * (논문제목) Extracellular vesicle-derived protein from Bifidobacterium longum alleviates food allergy through mast cell suppression
• * (공동교신저자) : 양보기, IBS 면역 미생물 공생 연구단 연구위원

대외협력실 김주연