헤미셀란은 탐식작용을 활성화합니다.

헤미셀란의 2013년과 2014년 논문을 종합하면 헤미셀란의 특징의 하나가 탐식작용을 활성화한다는 것입니다. 보다 구체적인 자료는 2014년 논문입니다.

탐식작용이란,

탐식작용(Phagocytosis)은 선천면역의 핵심 과정으로, 대식세포(macrophage), 호중구(neutrophil), 수지상세포(dendritic cell) 같은 면역세포가 세균·바이러스 입자·손상된 세포 조각·세포 찌꺼기(사멸세포) 등을 “먹어서” 제거하는 현상입니다. 생활면역의 관점에서 본다면 면역기능 중에서 가장 기본적이 되는 면역반응입니다.

중요한 것은 면역세포가 아무것이나 단순히 삼키는 것이 아니라, 인지 → 포획 → 내부화 → 분해 → 처리(신호/항원제시)까지 이어지는 일련의 생물학적 프로그램입니다.

• 1) 인지(Recognition): 미생물 표면의 패턴(PAMP)이나 손상 신호(DAMP)를 패턴인식수용체(PRR; 예: TLR, dectin-1 등)로 감지하거나, 항체·보체가 붙은 표적을 Fc 수용체/보체 수용체로 인식합니다(옵소닌화).

• 2) 포획(Engulfment): 세포막이 표적을 감싸며 phagosome(탐식소체)를 형성합니다. 이 단계에서 액틴 재배열이 중요합니다.

• 3) 분해(Killing/Digestion): 탐식소체가 lysosome(리소좀)과 융합해 phagolysosome(탐식-리소좀)을 만들고, 산성화·분해효소·활성산소(ROS) 등을 이용해 표적을 처리합니다.

• 4) 항원제시(Antigen Presentation): 처리된 정보는 염증 신호를 조절하거나, 수지상세포/대식세포에서는 일부가 항원제시로 이어져 적응면역으로 이어집니다.

만약에 병원균이 많아서 적응면역으로 이어지고 항체가 만들어졌다면 항체가 병원균에 결합하게 됩니다. 많은 사람들은 이렇게 되면 모든 것이 해결된다고 생각하지만, 실제로는 항체는 균을 죽이는 것이 아니기 때문에 항체와 결합한 균을 탐식작용으로 제거해야만 병원체가 완전히 제거되는 것입니다. 일반적으로 항체가 결합한 병원체는 대식세포와 같은 식세포들이 매우 빠르게 탐식작용을 통해서 제거할 수 있기 때문에 병원균을 쉽게 제압할 수 있습니다.

요약하면, 탐식작용은 “감염원과 찌꺼기를 청소하는 기능”이면서 동시에 “면역 반응의 시작과 정리(종결)를 조율하는 기능”입니다.

헤미셀란의 탐식작용

이 자료는 대식세포주에 살모넬라와 함께 배양하고 나서 60분 후에 살모넬라를 포식한 대식세포의 비율을 측정한 것입니다. 대식세포이기 때문에 헤미셀란이 없어도 일정 부분 탐식작용이 일어나지만, 헤미셀란의 농도에 비례하여 탐식된 세포가 증가한 것을 알 수 있습니다.

즉 헤미셀란은 대식세포의 탐식작용을 더욱 활성화시켜서 병원체를 빠르게 제거하는 데 도움을 줄 수 있음을 확인할 수 있습니다.

포획과 분해

일반적으로 탐식작용은 단순히 병원체를 포획하는 것 뿐만 아니라 분해하는 과정도 포함됩니다. 특히 살모넬라에 대해서는 이것이 매우 중요한데, 살모넬라는 대식세포 안에서도 일정 기간 생존이 가능합니다. 그러므로 반드시 포획후에 분해과정까지 확인할 필요가 있습니다.

이 실험을 하는 당시에는 헤미셀란을 BioBRB라고 불렀는데, 왼쪽의 앞서 보여드린 그림이고, 오른쪽은 2 시간 뒤에 세포를 세척하여 주변에 있는 살모넬라를 모두 제거한 이후에 시간이 지남에 따라서 세포내부의 살아있는 살모넬라의 숫자를 측정한 결과입니다.

BioBRB를 투여한 군에서는 세포안에 더 많은 살모넬라가 있었음에도 불구하고, 더 빠르게 분해되어 4, 8시간 후에 BioBRB의 농도가 높을 수록 생존하고 있는 살모넬라가 적다는 것을 알 수 있습니다.

이것은 헤미셀란이 탐식작용 전체를 모두 활성화시켜서 안전하게 병원체를 빠르게 제거할 수 있음을 의미합니다.

위의 자료를 보면 헤미셀란 자체가 대식세포의 라이소좀의 효소를 활성화시킨다는 것을 잘 보여주고 있습니다.

헤미셀란의 탐식작용 활성화의 의미

앞선 자료들을 종합하면, 헤미셀란의 탐식작용 활성화는 단순히 “면역세포를 더 강하게 만든다”는 의미와는 다릅니다.
오히려 면역 반응을 보다 효율적이고 안전한 방향으로 유도한다는 점에서 의미가 있습니다.

1. 면역을 ‘자극’하지 않고, 처리 능력을 높입니다

탐식작용은 면역 반응의 가장 앞단에 위치하지만, 동시에 면역 반응을 정리하고 종결하는 기능도 함께 갖고 있습니다.

헤미셀란은

• 염증 신호를 무작정 증폭시키기보다

• 병원체와 손상된 물질을 빠르게 포획하고 분해함으로써

면역 반응이 불필요하게 길어지지 않도록 돕습니다. 이는 “면역을 높인다”라고 할 수도 있습니다만, 염증반응을 종결하도록 조율한다는 표현이 더 적절합니다.

2. 염증의 ‘원인’을 제거하는 방식의 면역 반응

염증은 종종 병원체나 세포 찌꺼기가 제대로 제거되지 못할 때 지속됩니다.

헤미셀란은

• 병원체를 더 많이 포획하고

• 세포 내부에서 더 빠르게 분해함으로써

염증을 유발하는 원인 자체를 정리하는 방향으로 작용합니다. 이는 염증 신호를 억지로 누르는 방식과는 분명히 다른 접근입니다.

3. LPS 억제 효과와의 연결

2013년 논문에서 확인된 LPS로 유도된 과도한 염증 억제 효과는, 이러한 탐식작용 활성화와 분리해서 이해하기 어렵습니다.

• LPS는 병원균의 잔여물이며

• 충분히 제거되지 않으면 지속적인 염증 자극으로 작용합니다.

헤미셀란이 탐식작용을 통해 이러한 잔여물 처리 능력을 높인다는 점은, LPS로 인한 염증 반응이 효과적으로 조절된 이유를 면역학적으로 설명해 줍니다.

4. Th1 면역 반응과의 자연스러운 연결

2014년 논문에서 확인된 Th1 면역 반응의 선택적 활성화 역시 탐식작용과 밀접하게 연결되어 있습니다.

탐식작용은

• 병원체를 제거하는 과정이면서

• 동시에 면역 반응의 방향성을 결정하는 출발점이 됩니다.

헤미셀란이 탐식작용을 활성화한다는 것은, 감염 상황에서 필요한 세포성 면역 반응이 자연스럽게 이어질 수 있는 환경을 만든다는 의미입니다.

5. 생활면역 관점에서의 의미

생활면역의 관점에서 보면, 탐식작용은 가장 기본적이면서도 중요한 면역 기능입니다.

• 지나치게 약해도 문제이고

• 과도하게 흥분해도 문제가 됩니다.

헤미셀란의 탐식작용 활성화는 이 두 극단 사이에서, 면역 반응의 효율과 균형을 동시에 고려한 작용 방식으로 이해할 수 있습니다.

정리하며

헤미셀란의 2013년과 2014년 연구를 종합하면, 헤미셀란의 중요한 특징 중 하나는 선천면역세포의 탐식작용 전반을 활성화한다는 점입니다.

이 활성화는

• 병원체를 빠르게 제거하고

• 염증의 원인을 정리하며

• 이후 면역 반응이 과도하게 이어지지 않도록 조율하는 방향으로 작용합니다.

즉, 헤미셀란은 면역을 무작정 자극하는 소재가 아니라, 면역 반응의 시작과 종결을 함께 고려한 면역 조절 소재로 이해할 수 있습니다.

참고문헌

1. Kim, Sung Phil, et al. "A Polysaccharide isolated from the liquid culture of Lentinus edodes (Shiitake) mushroom mycelia containing black rice bran protects mice against salmonellosis through upregulation of the Th1 immune reaction." Journal of Agricultural and Food Chemistry 62.11 (2014): 2384-2391. 논문 링크
2. Kim, Sung Phil, et al. "A polysaccharide isolated from the liquid culture of Lentinus edodes (Shiitake) mushroom mycelia containing black rice bran protects mice against a Salmonella lipopolysaccharide-induced endotoxemia." Journal of agricultural and food chemistry 61.46 (2013): 10987-10994. 논문 링크