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면역의 최전선 역할부터 치매·암 해결 실마리까지…림프관의 재발견

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면역의 최전선 역할부터 치매·암 해결 실마리까지…림프관의 재발견

2020.07.10 06:00
우리 몸 다양한 기관에서 ′하수도′ 역할을 하는 림프관의 다양한 기능이 최근 연구로 속속 밝혀지고 있다. 왼쪽부터 장의 융모 속 암죽관과 뇌수막, 림프절을 염색해 살펴본 현미경 사진이다. 공통적으로 녹색이 림프관이다. 사이언스 어드밴시스 제공
우리 몸 다양한 기관에서 '하수도' 역할을 하는 림프관의 다양한 기능이 최근 연구로 속속 밝혀지고 있다. 왼쪽부터 장의 융모 속 암죽관과 뇌수막, 림프절을 염색해 살펴본 현미경 사진이다. 공통적으로 녹색이 림프관이다. 사이언스 어드밴시스 제공

사람 몸에서 혈관의 중요성은 널리 알려져 있지만 또다른 순환계인 '림프관'의 중요성은 상대적으로 잘 알려지지 않았다. 림프관은 혈관과 별도로 신체의 다양한 장기에 퍼져 있는 관이다. 피부와 점막, 장간막, 임파절에 특히 많이 퍼져 있다. 사람 몸속 노폐물과 과다하게 축적된 수분을 ‘림프액’이라는 체액으로 만들어 빼내는 역할을 한다. 림프관은 이런 이유로 우리 몸의 ‘하수도'라는 별명을 갖고 있다. 림프관에서 하루에 생산되는 림프액은 페트병 3개에 해당하는 4.5L정도로 추정된다.


최근 들어 몸 속 하수도의 중요성이 속속 드러나며 림프관이 의학과 생명과학계의 뜨거운 관심을 받고 있다. 국제학술지 사이언스는 이달 10일(현지시간) 최근 10년새 활발히 밝혀진 림프관의 새로운 기능과 역할을 정리한 리뷰논문을 공개했다. 리뷰논문이란 주목받는 분야의 최고 석학이 학계의 최신 연구 방향을 일목요연하게 정리한 논문이다. 이 리뷰논문 집필에는 고규영 기초과학연구원(IBS) 혈관연구단장과 타탸나 페트로바 스위스 로잔대 의대 교수가 참여했다.


최근 가장 주목받는 림프관의 역할은 신종 코로나바이러스-2(코로나19) 등 감염병과 관련된 면역 감독 기능이다. 코로나19를 유발하는 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)가 몸에 침투하는 경로는 콧구멍 속 점막과 폐의 상피세포다. 바이러스가 이 부분을 통해 침투한 다음 세포밖을 나와 이동하는 주요 경로가 림프관이다. 혈관은 세포가 서로 마치 지퍼를 채운 듯 매우 촘촘하게 결합돼 틈이 없어 침투가 거의 불가능하다. 그러나 림프관은 부분적으로 단추를 채운 셔츠처럼 성긴 부위가 있다. 이 부위가 바이러스가 침투해 온몸으로 이동하는 경로가 된다. 


이렇다 보니 림프관은 항바이러스 면역의 최전선 역할을 겸한다. 몸에 침투한 바이러스는 중간중간 ‘림프절’이라는 일종의 ‘하수처리장’으로 옮겨져 면역세포의 도움을 받아 제거된다. 이렇게 처리된 림프액은 다시 혈관을 통해 온몸을 돌고 돈다. 림프절은 몸에 500개가 퍼져 있고 이 가운데 300개는 목 주위에 몰려 있다. 눈과 코, 입 등 점막이 집중된 부위를 방어하기 위해서다.

 

고 단장팀은 “코로나19에서도 림프관과 림프절이 같은 역할을 할 것으로 예상된다”며 “관련 연구를 진행할 계획"이라고 말했다. 특히 환자 부검이 필요하다고 말했다. 그는 “몸에 투약한 백신도 림프관에서 주요한 면역 작용이 이뤄지고 몸 속을 돌기에 효율적인 백신 개발을 위해서라도 림프관 특성을 이해하는 연구가 필요하다”고 말했다.

 

혈관 전문가인 고규영 기초과학연구원(IBS) 혈관연구단장은 약 15년 전부터 림프관과 림프절을 연구해 왔다. 고 단장은 ″각기 다른 기관에 널리 분포하고 있고 역학도 다양하지만 구조가 서로 비슷하고 병을 억제 또는 촉진하는 ′양면성′을 지닌 게 특징″이라며 ″아직 밝혀지지 않은 영역이 많은 만큼 추가 연구를 통해 이 분야 기초과학과 의학 발전에 기여하겠다″고 말했다. 대전=윤신영 기자
혈관 전문가인 고규영 기초과학연구원(IBS) 혈관연구단장은 약 15년 전부터 림프관과 림프절을 연구해 왔다. 고 단장은 "각기 다른 기관에 널리 분포하고 있고 역학도 다양하지만 구조가 서로 비슷하고 병을 억제 또는 촉진하는 '양면성'을 지닌 게 특징"이라며 "아직 밝혀지지 않은 영역이 많은 만큼 추가 연구를 통해 이 분야 기초과학과 의학 발전에 기여하겠다"고 말했다. 대전=윤신영 기자

뇌 속 림프액인 뇌척수액이 흐르는 뇌수막 림프관의 기능을 재발견한 것도 최근 연구 발전을 주도하고 있다. 뇌는 큰 맥주잔 1개에 해당하는 0.5L의 뇌척수액에 항상 잠겨 있다. 여기에 연결된 뇌수막 림프관은 200년 전에 발견됐으나 기능은 알려지지 않았다. 


고 단장팀은 뇌 하부에서 새로운 뇌수막 림프관의 존재를 지난해 발견하고, 여기서 뇌 속 찌꺼기 단백질과 함께 뇌척수액이 배출된다는 사실을 확인했다. 고 단장은 “뇌수막 림프관이 노화하면 배수기능이 약화된다”며 “도시에 하수가 막히면 도시 기능이 정지하듯 뇌에서도 비슷한 일이 발생하는 게 알츠하이머 치매 등 퇴행성 뇌질환이라는 ‘패러다임 전환’을 이끌었다”고 말했다.

 

이 연구를 통해 뇌수막 림프관 조절을 통해 치매를 치료할 새로운 기술이 나올 것으로 기대된다. 현재 쥐를 통해 증명한 이 사실을 영장류를 통해 재확인하고 있다. 고 단장은 목 주변에 림프관과 림프절이 많다는 데 착안해 가정에서 쉽게 할 수 있는 치매 예방책으로 “목 주변을 자주 마사지를 해줄 것”을 제안했다. 뇌 속 노폐물 배출에도 도움이 된다는 것이다.


암에서는 림프관이 ‘두 얼굴’을 갖고 있다. 암세포 조직 주변에는 림프관이 많이 형성되는데 이를 통해 암 전이가 일어난다.  암세포 조직이 림프관에 염증을 일으켜 자신을 공격하는 면역을 억제하기도 한다. 반면 면역세포가 이동하고 암 조직에 침투하는 긍정적인 면역 기능을 수행하기도 한다. 고 단장은 “암의 진행 상태에 따라 림프관을 제거하기도 하고 역으로 이용하기도 하는 정교한 치료 전략을 개발할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

암이 림프관과 림프절을 통해 전이되는 과정을 설명한 그림이다. 암세포른 종양 부근의 림프관이 많으면 안으로 쉽게 들어가고 주변의 면역을 억제한다. 림프관 형성을 촉진하는 VEGF-C(그림 속 작은 점)이 많을수록 전이가 많고 예후도 나쁜 이유다. 반면 림프관을 통해 수지상세포(DC, 그림 속 노란색 별 모양)가 림프절로 이동해 면역 효과를 내는 기능도 한다. 림프관이 많으면 면역세포인 T세포(그림 속 보라색 원)도 잘 침투한다. 고 단장은 ″암에서 림프관은 억제와 촉진 기능을 둘 다 한다″고 말했다. 사이언스어드밴시스 논문 캡쳐
암이 림프관과 림프절을 통해 전이되는 과정을 설명한 그림이다. 암세포른 종양 부근의 림프관이 많으면 안으로 쉽게 들어가고 주변의 면역을 억제한다. 림프관 형성을 촉진하는 VEGF-C(그림 속 작은 점)이 많을수록 전이가 많고 예후도 나쁜 이유다. 반면 림프관을 통해 수지상세포(DC, 그림 속 노란색 별 모양)가 림프절로 이동해 면역 효과를 내는 기능도 한다. 림프관이 많으면 면역세포인 T세포(그림 속 보라색 원)도 잘 침투한다. 고 단장은 "암에서 림프관은 억제와 촉진 기능을 둘 다 한다"고 말했다. 사이언스어드밴시스 논문 캡쳐

그 외에 소장과 눈의 림프관도 새롭게 연구되면서 주목받고 있다. 소화와 흡수를 담당하는 소장의 내부 돌기인 ‘융모’에는 암죽관이라는 림프관이 많다. 지방과 지용성 비타민, 약의 흡수를 담당하며 기생충이나 병원체 등과 대항하기 위해 면역세포를 출동시키는 몸속 경찰서 역할을 한다. 장내 미생물과의 협력도 하고, 복용한 약이 흡수되는 주요 경로 역할을 한다. 


눈에서는 각막을 빙 둘러 존재하는 쉴렘관이 눈을 늘 촉촉하게 해 주고 씻어주는 ‘방수액’을 배출한다.  이곳이 노화되면 녹내장과 실명이 일어난다. 고 단장팀이 최근에서야 특성을 규명하며 녹내장 치료 연구의 길이 열릴 것으로 기대되고 있다. 유방암 수술 뒤 배수기능이 떨어져 생기는 ‘림프부종’ 등 삶의 질을 떨어뜨리는 증상에 대한 해결책도 찾을 수 있을 것으로 기대된다.
 

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