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[IT뉴스]"우주에서 세균 감염에 더 취약"…국내 연구진이 입증

온카뱅크관리자

2026-07-31 10:17:32

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 <img alt="예쁜꼬마선충이 모사 미세중력 환경(아랫줄 가운데)과 우주 미세중력 환경(아랫줄 오른쪽)에서 세균 감염을 의미하는 붉은색 형광을 방출하고 있다. 연세대 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/31/dongascience/20260731101448431ldvb.png" data-org-width="680" dmcf-mid="tpfGWcjJdm" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/31/dongascience/20260731101448431ldvb.png" width="658">
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 예쁜꼬마선충이 모사 미세중력 환경(아랫줄 가운데)과 우주 미세중력 환경(아랫줄 오른쪽)에서 세균 감염을 의미하는 붉은색 형광을 방출하고 있다. 연세대 제공
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 1968년 아폴로 7호 임무 수행 중 우주비행사 3명이 전원 감기에 걸리는 일이 발생했다. 국내 연구진이 우주비행사들이 감염에 취약한 이유를 밝히는 데 도움이 되는 연구결과를 내놨다. 우주는 지구보다 세균 감염이 잘 일어나는 환경이라는 사실을 입증했다.  
 이진일 연세대 생명과학기술학부 교수 연구팀은 우주로 보낸 예쁜꼬마선충이 지구에 있는 예쁜꼬마선충보다 세균에 더 잘 감염된다는 사실을 확인하고 연구 결과를 국제학술지 'NPJ 마이크로그래비티‘에 지난 5월 공개했다고 30일 밝혔다. 
 달에서의 장기 거주, 화성으로의 우주여행을 실현하기 위한 전세계 우주 개발 경쟁이 본격화하면서 미세중력 환경이 우주비행사들의 건강에 미치는 영향에 대한 연구가 더욱 중요해졌다. 
 선형동물의 일종인 예쁜꼬마선충은 우주 환경에서 일어나는 면역학적 반응을 연구하는 데 적합한 동물이다. 이 교수는 "예쁜꼬마선충의 선천면역계는 'TGF-β'와 'p38 MAP 키나아제'라는 두 가지 주요 단백질 경로를 통해 조절된다"며 "흥미롭게도 인간의 선천면역계 역시 두 신호 전달 경로에 의해 조절된다"고 설명했다. 
 연구팀은 유럽우주국(ESA)이 후원하는 우주 실험(MME2)을 통해 정상적인 예쁜꼬마선충과 면역 기능을 저하시킨 돌연변이 예쁜꼬마선충을 세균인 '엔테로박터균'과 함께 우주 미세중력 환경을 구현할 수 있는 국제우주정거장(ISS)로 보냈다. 우주로 올라간 예쁜꼬마선충의 장은 유전적 조작을 가해 엔테로박터균 감염 시 붉은 형광을 발광하도록 했다. 
 실험 결과 우주로 보낸 예쁜꼬마선충은 지구에 있는 예쁜꼬마선충보다 더 많은 붉은 형광을 방출했다. 우주 환경에서 세균에 더 많이 감염됐다는 의미다. 정상적인 개체와 돌연변이 개체 모두 우주 환경에서 세균 감염에 더 취약했다.
 선행 연구에 따르면 우주 환경에서는 예쁜꼬마선충의 TGF-β 경로가 억제되면서 세균이 더욱 잘 증식한다. 연구팀은 지구에서 엔테로박터균에 감염됐을 땐 작동하지 않는 p38 MAP 키나아제 경로가 우주에서는 작동한다는 점을 추가적으로 확인했다. TGF-β 기능이 꺼지면서 p38 MAP 키나아제가 보상적으로 활성화됐다는 것이다. p38 MAP 키나아제 경로를 차단시킨 돌연변이 예쁜꼬마선충은 우주 환경에서 TGF-β와 p38 MAP 키나아제 경로가 모두 차단되면서 더욱 쉽게 감염이 일어났다.
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 <img alt="국제우주정거장(ISS)에서 토마스 페스케 유럽우주국(ESA) 우주비행사가 MME2 실험 시료를 설치하고 있다. 연세대 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/31/dongascience/20260731101449766yhye.png" data-org-width="474" dmcf-mid="F4WeMupXJr" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/31/dongascience/20260731101449766yhye.png" width="658">
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 국제우주정거장(ISS)에서 토마스 페스케 유럽우주국(ESA) 우주비행사가 MME2 실험 시료를 설치하고 있다. 연세대 제공
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 연구팀은 미세중력을 모사하는 장비인 '3D 클리노스탯'을 지상에서 활용해 미세중력 상태일 때 예쁜꼬마선충이 세균에 더 많이 감염된다는 점을 재차 확인했다. 
 예쁜꼬마선충이 미세중력에 노출됐을 때 p38 MAP 키나아제 경로를 통해 활성화되는 ’면역 효과기 유전자‘들도 발견됐다. 면역 효과기 유전자는 세균과 직접 싸우는 단백질을 코드화하는 유전자다. 
 이 교수는 “선충과 인간의 면역 효과기 유전자 자체는 차이가 있지만 우주비행사의 면역력을 향상시키기 위한 방향성을 제시했다는 점에서 이번 연구의 의미가 있다”며 “미세중력 환경에 특화된 면역 효과기 유전자를 식별하면 우주에서 면역력을 증진할 수 있는 방법을 개발하고 우주여행자에 대한 안전·건강 관리 지침을 마련하는 데 도움이 될 것”이라고 설명했다. 
 연구팀은 현재 미세중력이 세균 자체에 미치는 영향도 연구하고 있다. 우주 환경에서 세균의 병원성이 증가하는 메커니즘을 규명하기 위해 클리노스탯 실험을 진행 중이다. 향후 민간 우주 비행이나 우주정거장을 활용해 우주 임무도 실행하겠다는 목표다.
 [문세영 기자 moon09@donga.com]
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