젖산화, 면역세포 운명을 바꾸는 새로운 비밀… 암·염증 질환 치료의 열쇠 되나?¶
원제목: Exploring the mechanisms of mutual influence between lactylation and macrophage polarization in the context of disease
핵심 요약
- 젖산화는 대사 산물인 젖산을 후성유전학적 조절 메커니즘으로 전환하는 새로운 방식임을 밝혀냈습니다.
- 젖산화는 대식세포의 M1/M2 극성화에 영향을 미쳐 면역 반응과 질병 진행을 조절하는 핵심 역할을 합니다.
- 젖산화 조절은 암 및 염증성 질환 치료를 위한 혁신적인 대사-후성유전학적 접근법을 제시합니다.
상세 내용¶
최근 연구에서는 젖산화(lactylation)라는 새로운 후성유전학적 조절 메커니즘이 면역 세포, 특히 대식세포의 운명에 중요한 영향을 미친다는 사실이 밝혀졌습니다. 젖산화는 젖산에서 유래한 젖산일-CoA(lactyl-CoA)에 의해 촉진되며, 이는 세포 내 대사 과정과 면역 세포의 기능적 특성을 연결하는 중요한 다리 역할을 합니다. 특히 종양 미세 환경 및 염증 반응에서 젖산화의 역할이 두드러지고 있습니다.
젖산화는 대식세포의 M1(염증 유발) 또는 M2(항염증 및 조직 복구) 극성화 과정에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 연구에 따르면, 젖산화는 특정 유전자의 발현을 조절하여 대식세포가 M1 또는 M2 표현형으로 분화하는 방향을 결정합니다. 이러한 극성화 과정의 변화는 결국 감염, 암, 섬유증과 같은 다양한 질병의 진행 양상에 영향을 미치게 됩니다. 특히 암의 경우, 젖산화는 종양 진행과 밀접하게 연관되어 있으며, M2 대식세포의 증가는 종양 성장과 염증을 악화시키는 경향을 보입니다.
젖산화 수준을 조절함으로써 대식세포의 M1/M2 균형을 변화시킬 수 있으며, 이는 암 및 염증성 질환의 진행을 억제하거나 촉진할 수 있습니다. 결과적으로 젖산화는 질병의 맥락과 조절 정도에 따라 종양 발생과 관련 염증 반응을 억제하거나 강화하는 이중적인 조절자로 작용할 수 있습니다. 이러한 발견은 젖산화가 단순히 대사 산물이 아니라, 세포의 유전적 발현을 미묘하게 조절하는 중요한 후성유전학적 스위치 역할을 한다는 것을 시사합니다.
본 리뷰는 암 및 관련 염증성 질환에서 대식세포 극성화를 유도하는 젖산화의 역할을 체계적으로 규명하고 있습니다. 축적된 데이터는 젖산화를 표적으로 하는 것이 면역 세포의 활성을 조절하고 암 및 관련 염증성 질환의 진행을 관리하는 혁신적인 치료 전략이 될 수 있음을 강력하게 시사합니다. 이는 기존의 치료법과는 차별화된, 대사 경로를 이용한 새로운 치료 접근법의 가능성을 열어줍니다.
이러한 연구 결과는 젖산화 조절제를 약리학적으로 활용하는 것이 후성유전학적 기전을 통해 질병을 치료하는 새로운 대사-후성유전학적 접근법을 제공할 수 있음을 의미합니다. 즉, 세포의 에너지 대사 결과물이 직접적으로 유전자의 작동 방식을 바꾸는 메커니즘을 이해하고 이를 질병 치료에 응용할 수 있다는 점에서 매우 큰 잠재력을 지닙니다. 이는 향후 맞춤형 의학 및 신약 개발에 새로운 지평을 열 것으로 기대됩니다.
편집자 노트¶
이번 연구는 우리 몸의 에너지 대사 산물인 '젖산'이 단순히 에너지를 제공하는 것을 넘어, 세포의 유전적 발현을 조절하는 '후성유전학적 스위치' 역할을 한다는 흥미로운 사실을 밝혔습니다. 특히, 젖산이 '젖산화'라는 과정을 통해 히스톤에 부착되어 유전자 발현을 변화시킨다는 점은 매우 주목할 만합니다. 이는 마치 컴퓨터의 코드를 직접 바꾸는 것이 아니라, 코드를 읽는 방식을 바꿔서 프로그램의 작동을 조절하는 것과 유사하다고 할 수 있습니다. 우리가 평소에 섭취하는 음식물이 결국 우리 몸의 세포 활동과 유전자 발현에까지 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여주는 중요한 사례입니다.
이러한 젖산화 과정은 우리 몸의 면역 체계에서 핵심적인 역할을 하는 '대식세포'의 기능 변화와 깊은 연관이 있습니다. 대식세포는 우리 몸에 침입한 병원균을 제거하거나 손상된 조직을 복구하는 등 매우 중요한 면역 반응을 담당하는데, 이 과정에서 M1(염증 유발) 또는 M2(항염증 및 복구) 형태로 분화합니다. 젖산화는 바로 이 대식세포의 분화 방향을 결정하는 데 관여하며, 결과적으로 암이나 염증성 질환의 발생 및 진행에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어, 암에서는 M2 대식세포가 증가하여 종양 성장을 돕는 경우가 많은데, 젖산화 조절을 통해 이를 억제할 수 있는 가능성이 열린 것입니다.
이번 연구는 젖산화라는 새로운 메커니즘을 규명함으로써, 앞으로 암, 염증성 질환, 감염병 등 다양한 질환의 치료에 새로운 접근법을 제시합니다. 기존의 직접적인 약물 투여 방식에서 벗어나, 세포의 대사 과정을 조절하여 면역 세포의 기능을 최적화하는 '대사-후성유전학적 치료'의 가능성을 보여준 것입니다. 이는 마치 엔진의 연료 효율을 높여 자동차의 성능을 향상시키듯, 우리 몸의 자연적인 대사 과정을 건강하게 만들어 질병을 예방하고 치료하는 혁신적인 방법이 될 수 있습니다. 장기적으로는 개인의 대사 상태에 따른 맞춤형 치료 전략 개발에도 기여할 것으로 기대됩니다.