비타민 C는 건강 유지에 중요한 기능을 하는 것으로 알려졌다.
아스코르빈산(ascorbic acid)이라고도 하는 비타민 C는 감염 저항과 상처 치유를 돕고 자유기(free radicals)의 세포 손상도 막는다고 한다.
물론 잘못된 정보도 적지 않다. 비타민 C가 암과 심혈관 질환 예방에 좋다는 게 그런 예다.
현재 연구 중인 건 맞지만 과학적 근거가 부족해 아직 권장할 정도는 아니라는 게 정설이다.
그런데 비타민 C가 자가면역 질환의 완화와 억제에 핵심 역할을 한다는 연구 결과가 나왔다.
자가면역 질환은 정상적인 신체 구성 요소에 대해 비정상적인 면역 반응이 나타나는 병으로 류머티즘 관절염, 루푸스병, 전신 경화증, 혈관염 등이 여기에 속한다.
미국 라호야 면역학연구소(LJI)와 에모리 의대 과학자들이 공동 수행한 이 연구 결과는 최근 저널 '엠보 리포트(EMBO Reports)'에 논문으로 실렸다.
EMBO(유럽 분자생물학기구)가 발행하는 이 '동료 검토' 학술지는 분자 수준의 생물학 연구 결과를 논문, 리뷰, 에세이, 논평 등의 형식으로 소개한다.
연구팀이 주목한 건 '조절 T세포(약칭 Tregs)'의 한 유형인 '유도 조절 T세포(iTreg)'다.
CD4, CD25, Treg17 등의 표현형을 가진 조절 T세포는 침입 미생물을 제거한 이후의 면역반응 중지, 자가면역 세포 억제 등에 관여한다.
유도 조절 T세포는 T세포 증식과 자가면역 질병 등을 억제하는 것으로 동물실험에서 밝혀졌다.
iTreg이 이식기관의 거부 반응과 자가면역 질환을 억제하는 후보 치료제로 관심을 끄는 이유가 여기에 있다.
이번 연구의 최대 성과는 iTreg의 작용 기전을 상세히 밝혀낸 것이다.
유도 조절 T세포가 효능을 발휘하려면 비타민 C와 TET 단백질의 공조 작용이 필요하다는 게 핵심이다.
연구팀은 선행 연구에서 비타민 C가 TET의 효소의 활성 수위를 높여 안정적인 iTreg 생성을 촉진한다는 걸 발견했다.
하지만 이를 토대로 새로운 면역치료법을 개발하려면 iTregs의 유전자 발현 패턴과 핵심적인 후성 유전적 특징을 확인해야 했다.
후성 유전적 변화의 주요 유형은 DNA 자체와 관련이 있다.
DNA를 구성하는 4개 염기 중 하나인 시토신으로부터 '메틸기(methyl groups)' 분자가 제거되거나 추가되는 것이기 때문이다.
이런 상호작용은 모두 세포가 DNA 코드를 읽는 기전에 변화를 가져온다.
다른 유형의 후성 유전적 변화는 DNA 접근성(DNA accessibility)의 차이에서 온다. 다시 말해 DNA 이중나선이 느슨한지 아니면 꽉 조였는지에 따라 달라진다.
DNA 이중나선이 풀리면서 조절 구간이 노출되면 유전자 발현에 영향을 미칠 수 있다.
분석 결과 TET 단백질은, 조절 T세포가 현재 상태로 생성되게 DNA 유전자 발현과 후성 유전적 특징을 유지하는 데 꼭 필요했다.
여기에다 비타민 C를 추가하면, 유전자 발현과 후성 유전적 특징이 인체의 '야생형(wild type)' 조절 T세포와 비슷한 유도 조절 T세포가 생겼다.
이와 함께 IL-2(인터류킨-2), IL-2 수용체, STAT5 등을 포괄하는 IL-2/STAT5 신호와의 흥미로운 연관성도 드러났다.
실제로 이런 신호 요소가 결핍된 생쥐는 조절 T세포가 정상적으로 발달하지 않거나 조절 T세포 기능이 손상됐다.
조절 T세포에서 TET 단백질이 부족하면 IL-2/STAT5 신호에 이상이 생겼다.
비슷한 맥락으로 비타민 C는 IL-2/STAT5 신호를 강화해 유도 조절 T세포의 생존 가능성을 높였다.
비타민 C는 IL-2 수용체, 기능적 STAT5 유형, 유전체의 필수 구간에 결합하는 STAT5 등의 발현 수위를 높여, IL-2 보충이 잘 안 되는 나쁜 환경에서도 유도 조절 T세포가 살아남게 했다.
논문의 공동 제1 저자인 LJI의 웨샤오징(Xiaojing Yue) 박사는 "TET 활성도를 유지하면서 유도 조절 T세포를 더 안정적으로 생성하는 저분자 물질을 찾고 있다"라면서 "궁극적으로 이런 유도 조절 T세포는 자가면역 질환을 치료하는 데 쓰일 수 있다"라고 강조했다.
