생체 리듬이 면역에 미치는 영향은?

(Credit: Cell Reports (2024). DOI: 10.1016/j.celrep.2024.114200)

인체의 수면 리듬은 건강에 많은 영향을 미칩니다. 과학자들은 구체적으로 어떻게 낮과 밤의 생체 리듬이 신체 기능과 건강에 영향을 주는지 연구하고 있습니다. 미시간 의대의 창 김 (Chang H. Kim) 교수가 이끄는 연구팀은 이 가운데세 생체 리듬이 면역에 미치는 영향을 조사했습니다.

연구팀이 초점을 맞춘 것은 피부와 점막에서 일차 방어를 담당하는 면역 세포 중 하나인 ILC (innate lymphoid cells)입니다. ILC는 외부 바이러스나 세균의 침입을 받으면 사이토카인을 분비해서 면역 시스템을 자극하고 장내 미생물을 조절해 적의 침입을 막습니다.

ILC는 시간이 지나면 사멸하거나 기력이 떨어지기 때문에 계속 보충이 필요합니다. ILC 역 다른 면역 세포처럼 골수에서 생성된 후 피부와 점막으로 이동하는데, 과학자들은 그 구체적인 과정을 조사하다가 한 가지 흥미로운 사실을 발견했습니다. 이들이 24시간 내내 목표 장소로 이동하는 것이 아니라 일정한 리듬을 지니고 있다는 것입니다.

연구팀은 ILC의 이동을 연구하기 위해 쥐를 이용한 동물 모델에서 실험을 진행했습니다. 연구팀에 따르면 각성 상태에서 분비가 증가하는 호르몬인 코르티솔 (Cortisol)은 ILC의 전구 세포인 ILCP 표면에 있는 CXCR4 수용체를 자극해서 낮에는 골수 안에 그대로 있게 만듭니다.

그러다가 밤이 되서 코르티솔 분비는 줄어들고 대신 멜라토닌 분비가 증가하는 상황이 되면 IL-18 호르몬이 RORα 수용체를 자극해 ILCP 표면의 S1PR1 수용체를 연쇄적으로 자극하고 목표 지점으로 이동하도록 신호를 주는 것으로 나타났습니다. 아마도 24시간 이동하는 것보다 12시간 정도 휴지기를 가지고 세포를 늘린 후 12시간 동안 이동하는 것이 더 효율적이기 때문에 이런 방식이 진화한 것으로 보입니다.

이번 연구는 충분한 휴식과 수면이 면역력 유지에 중요한 이유를 보여준다는 점에서 흥미롭습니다. 아울러 수면 리듬이나 생체 리듬의 중요성을 다시 한 번 보여주는 것으로 해석됩니다.

참고

https://medicalxpress.com/news/2024-06-circadian-rhythm-important-immune-cells.html

Qingyang Liu et al, Circadian-clock-controlled endocrine and cytokine signals regulate multipotential innate lymphoid cell progenitors in the bone marrow, Cell Reports (2024). DOI: 10.1016/j.celrep.2024.114200

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