비만 상태에서 백신을 접종하면 항체 반응은 감소하지만, 폐 조직에 머무는 면역 세포가 이를 보완해 일부 감염 방어 기능을 수행한다는 연구 결과가 나왔다. 미국 미주리대학교 수의병리학 및 통합생명의과학과 연구팀은 고지방 식단으로 비만을 유도한 실험 쥐에게 녹농균(Pseudomonas aeruginosa) 백신을 투여해 면역 반응의 차이를 분석했다. 이번 연구는 비만 시 감염에 취약해지는 생물학적 원인을 규명하는 데 도움을 주며, 항체 면역을 보완할 수 있는 새로운 백신 전략의 가능성을 제시한다는 점에서 의미가 있다.
연구팀은 비만이 백신 효능에 미치는 영향을 확인하고자 비만 쥐 모델을 이용해 실험을 진행했다. 전체 열량의 60%를 지방으로 섭취하게 한 고지방 식단(HFD) 그룹과 10%를 섭취한 저지방 식단(LFD) 그룹으로 나누어 비만 등 고위험군에서 중증 폐렴을 일으키는 주요 원인균인 녹농균을 표적으로 하는 백신을 투여해 면역 반응을 관찰했다. 이후 백신 접종이 완료된 쥐들을 대상으로 혈액 및 폐 조직을 채취해 면역 반응을 분석했다.
분석 결과 비만 쥐 그룹은 호흡기 점막을 보호하는 '점막 면역 항체(IgA)'와 혈액을 타고 온몸을 도는 '전신 방어 항체(IgG)' 수치가 정상 쥐들에 비해 유의하게 낮거나 감소된 양상을 보였다. 이는 항체를 생성하는 면역 기관인 '배중심(Germinal Center)'이 제대로 작동하지 못했기 때문으로 나타났다. 반면 항체 반응의 저하에도 불구하고, 비만 쥐의 폐 조직에서는 병원체를 직접 막는 '폐 조직 상주 기억 T세포(Trm)'가 백신 접종 후 크게 늘어난 것이 확인됐다. 특히 외부 면역 세포가 폐로 들어오지 못하게 차단한 상태에서도, 비만 쥐는 폐에 미리 자리 잡은 이들 면역 세포의 기여 덕분에 초기 감염에 대한 방어 반응이 나타나는 현상이 관찰됐다.
이러한 현상은 비만으로 인해 전신 항체 기반 면역이 약화된 상황에서, 폐 조직에 존재하는 상주 기억 T세포가 부분적으로 감염 방어 기능을 보완하는 역할을 수행할 수 있음을 의미한다. 다만 이는 항체 면역을 완전히 대체하는 것이 아니라, 국소 면역 차원에서의 보완적 반응으로 해석된다. 특히 이러한 상주 T세포의 역할은 항체 반응이 정상인 대조군과 비교했을 때 비만 환경에서 상대적으로 중요한 방어 기전으로 작용한 것으로 분석됐다.
연구의 교신저자인 웬디 엘 피킹(Wendy L. Picking) 교수는 "비만 등 대사 기능이 저하된 고위험군에서는 단순히 혈중 항체 수치를 높이는 데만 집중할 것이 아니라, 병원균이 침투하는 관문인 폐 조직 자체의 국소 면역을 강력하게 촉진하도록 맞춤화된 백신 전략이 필요하다"고 강조했다.
이번 연구 결과(Effectiveness and immunogenicity of a nanoemulsion protein subunit vaccine against Pseudomonas aeruginosa, investigation in diet-induced obese mice: 녹농균에 대한 백신의 효과 및 면역원성, 식이지방 유도 비만 쥐 모델 연구)는 2026년 4월 국제 학술지 '면역학 저널(The Journal of Immunology)'에 게재됐다.
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