장 줄기세포가 살모넬라균 감염에 능동적으로 맞서 싸우는 새로운 방어 기전이 발견됐다.
이스라엘 히브리대와 와이즈만 연구소 공동 연구팀은 12일(현지시간) 장 줄기세포가 살모넬라균을 직접 감지하고 항균 세포로 분화해 세균 침입을 막는다는 연구 결과를 국제학술지 '네이처 이뮤놀로지'에 발표했다.
지금까지 장 줄기세포는 장 내벽을 재생하는 역할만 할 뿐, 감염 시에는 주변 면역세포의 보호를 받는 수동적 존재로 여겨졌다.
연구팀에 따르면 장 줄기세포는 살모넬라균이 침투하면 이를 직접 감지하고 '인플라마솜' 의존 반응을 활성화한다. 이후 신속하게 항균 물질을 분비하는 '파네트 세포'로 분화해 장 내에서 세균이 증식하는 것을 억제한다.
히브리대의 마탄 호프리 박사는 "이번 연구는 장 줄기세포가 조직 재생뿐 아니라 박테리아 감염에 대한 초기 방어에도 직접 참여한다는 것을 보여준다"고 설명했다.
연구팀은 단일세포 RNA 시퀀싱, 오가노이드(장기유사체) 모델 등을 통해 이 과정을 확인했다. 특히 'ASC' 단백질이 매개하는 인플라마솜 신호 전달 경로가 핵심적인 역할을 하는 것으로 나타났다. 이 경로를 차단하자 방어적 분화 반응이 손상되고 세균 증식이 증가했다.
와이즈만 연구소의 모셰 비톤 박사는 "줄기세포 분화는 감염 중 장 기능을 보존하는 데 도움이 되는 내재적 보호 프로그램의 일부"라고 말했다.
이러한 방어 기전은 인간의 장 오가노이드에서도 동일하게 관찰돼 인체에도 적용될 가능성을 시사했다. 또한 연구팀은 해당 줄기세포의 특징이 크론병 환자에게서 두드러지게 나타나는 것을 발견해, 향후 염증성 장 질환과의 연관성을 연구할 계획이다.