장내 유익균 유래 외부 소포체, 살모넬라 감염 막는다

젖뗀 새끼 돼지에서 발생하는 살모넬라 티핌리움 감염은 심각한 장 손상과 전신적인 염증 반응을 유발하여 축산 경제에 큰 타격을 준다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 최근 연구에서는 장내 미생물의 생리활성 물질이 면역 반응을 조절하고 질병을 예방하는 데 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀지면서, 이를 활용한 새로운 치료 전략에 대한 관심이 높아지고 있다.

이번 연구는 장내 유익균인 *락토바실루스 존슨ii*에서 분비되는 외부 소포체가 살모넬라 티핌리움 감염에 대한 면역 반응을 조절하고 장 손상을 완화하는 효과를 가지고 있는지 조사했다. 외부 소포체는 세포 외부로 배출되는 나노 크기의 소포체로, 단백질, 핵산, 지질 등 다양한 생리활성 물질을 포함하고 있어 세포 간의 정보 전달에 중요한 역할을 한다.

연구진은 젖뗀 새끼 돼지를 대상으로 살모넬라 티핌리움 감염 모델을 만들고, *L. 존슨ii*에서 유래된 외부 소포체를 투여하여 그 효과를 관찰했다. 실험 결과, 외부 소포체 투여군은 살모넬라 감염으로 인한 체중 감소가 대조군에 비해 15%나 감소하는 것을 확인했다. 이는 외부 소포체가 감염으로 인한 영양 흡수 저하를 개선하고, 돼지의 전반적인 건강 상태를 회복시키는 데 도움을 준다는 것을 시사한다.

더욱 주목할 만한 사실은 장 조직 손상 완화 효과였다. 살모넬라 감염은 장 점막에 심각한 손상을 일으키지만, 외부 소포체 투여군은 장 조직 손상이 30%나 개선되는 것을 보였다. 이는 외부 소포체가 염증 반응을 억제하고 장 점막 재생을 촉진하여 조직 손상을 최소화하는 효과가 있음을 의미한다.

염증 반응의 조절 효과 또한 확인되었다. 살모넬라 감염 시, 염증성 사이토카인인 TNF-α와 IL-6의 수치가 급격하게 증가하여 조직 손상을 악화시킨다. 그러나 외부 소포체 투여군은 TNF-α와 IL-6 수치가 각각 50% 감소하는 것을 확인했다. 이는 외부 소포체가 대식세포와 같은 면역 세포의 기능을 조절하여 과도한 염증 반응을 억제하는 효과가 있음을 나타낸다.

연구진은 추가적으로 장내 미생물 분석을 통해 외부 소포체 투여가 장내 미생물 군집의 구성에 영향을 미치는 것을 확인했다. 외부 소포체는 특정 유익균의 성장을 촉진하고, 유해균의 성장을 억제하여 장내 미생물 균형을 개선하는 것으로 나타났다. 이러한 변화는 장내 대사체 변화를 유도하여 면역 반응 조절에 기여하는 것으로 분석되었다. 예를 들어, 단쇄 지방산(Short-Chain Fatty Acids, SCFAs)의 생성이 증가했는데, SCFAs는 장 건강 개선과 면역 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

이번 연구 결과는 장내 미생물 유래 외부 소포체를 활용한 새로운 면역 강화 전략의 가능성을 제시한다. *L. 존슨ii* 외부 소포체는 살모넬라 티핌리움 감염으로 인한 체중 감소, 장 손상, 염증 반응을 효과적으로 억제하며, 장내 미생물 균형 개선을 통해 전반적인 건강 상태를 증진시키는 것으로 확인되었다.

연구진은 “본 연구는 외부 소포체가 면역 반응 조절에 중요한 역할을 한다는 사실을 명확하게 보여주었다"고 말하며, "향후 외부 소포체를 활용한 새로운 사료 첨가제나 치료제 개발을 통해 젖뗀 돼지의 살모넬라 감염 예방 및 치료에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다. 또한, “다른 질병 모델에서도 외부 소포체의 효과를 확인하기 위한 추가 연구가 필요하다”고 강조했다.