감기나 독감에 걸려 몸속에 염증이 생긴 상태에서 술을 마시면 평소보다 간이 훨씬 더 심하게 망가지는 원인이 새롭게 밝혀졌다.

UNIST 생명과학과 이상준 교수와 서울대학교 라젠드라 카르키 교수팀, 호주국립대학교 시밍만 교수팀은 알코올이 면역 시스템을 오작동하게 만들어 간세포를 죽이고 알코올성 간 질환을 악화시키는 분자 기전을 규명했다고 밝혔다.

▲(왼쪽부터) 이상준 교수, 오수현 연구원, 유경주 연구원

연구에 따르면, 알코올은 인터페론과 함께 작용해 간세포 사멸을 일으킨다. 인터페론은 바이러스나 세균 감염으로 몸에 염증이 생겼을 때 분비되는 물질이다. 염증으로 인터페론이 분비된 상황에서 알코올이 들어오면 세포 안에 비정상 RNA인 Z-RNA가 급격히 늘어난다. 이 Z-RNA를 면역 센서인 ZBP1 단백질이 감지하게 돼 간세포의 사멸 반응이 촉발되는 것이다. 

원래 건강한 세포는 ADAR1이라는 단백질로 Z-RNA를 변형하거나 숨겨서 면역 센서가 이를 인식하지 못하게 통제하지만, 알코올은 이 ADAR1 단백질 생성도 일부 방해하는 것으로 나타났다.

이 같은 반응은 알코올성 간염이나 자가 면역 질환이 생긴 상태에도 일어날 수 있다. 인터페론은 바이러스나 세균 감염으로 유발된 염증뿐 아니라 일반적인 염증 상황에서도 분비되기 때문이다.

연구팀은 제시한 분자 기전을 동물실험으로 입증했다. 실험 쥐의 유전자를 조작해 Z-RNA를 감지하는 ZBP1 단백질을 억제하자, 알코올과 인터페론이 동시에 존재하는 조건에서도 간세포 사멸과 간 손상이 크게 줄어들었다. 또 JNK 신호 경로 억제제를 투여했을 때도 간 손상이 감소했다. Z-RNA는 JNK 신호 경로가 활성화되면서 만들어지기 때문에 JNK 신호 경로를 차단하면 Z-RNA 자체가 생성되지 않는다. 알코올과 인터페론이 동시에 작용하면 JNK 신호 경로가 활성화된다는 점도 이번 연구로 새롭게 밝혀진 사실이다. 

이상준 교수는 “그간 술 자체의 독성이 간세포를 직접 손상시키는 것으로 설명되어 왔는데, 알코올이 촉발한 면역 반응이 간세포 사멸을 일으키는 또 다른 기전이 될 수 있음을 밝혀냈다”며 ”ZBP1의 작용을 억제하는 방식 등의 새로운 알콜성 간 질환 치료제 개발의 토대가 될 연구”라고 설명했다. 

연구 결과는 세계적 다학제 학술지인 ‘사이언스 어드밴시스(Science advances)’지에 4월 10일 게재됐다. 

 본 연구는 한국연구재단(NRF) 우수신진연구사업, 국가신약개발사업(KDDF), 보건복지부 산하 한국보건산업진흥원(KHIDI) 글로벌 의사과학자 양성사업, 한국형 ARPA-H 사업, 기초과학연구원(IBS), 질병관리청 국립보건연구원 사업, 동그라미재단, 그리고 유한양행의 지원을 받아 수행되었다.

【그림설명】. 인터페론과 알코올이 ZBP1을 통해 세포 사멸을 유도하는 과정