동그란 공 모양의 면역세포인 ‘호중구(Neutrophil)’는 백혈구의 일종으로, 혈관 안에서 미생물 병원체의 침입에 대항하는 최전방의 면역세포로 알려져 있다. 혈류를 따라 돌아다니다가 침입한 병원체를 발견하면 집어삼켜 없애지만, 더이상 대항하기 어려울 때엔 최후 수단으로 자기 몸의 디엔에이(DNA)를 그물처럼 뿜어냄으로써 병원체를 포획하기도 한다. 자신의 몸을 희생하는 이른바 ‘호중구의 세포외덫(neutrophil extracellular trap, NET)’ 작용이다. 호중구 면역세포의 세포외덫 작용이 일어나는 메커니즘의 일부를 규명한 새로운 연구결과가 나왔다.

독일 막스플랑크 감염생물학연구소 등 연구진 등은 최근 호중구의 세포방출 덫 작용에는 일반적인 세포분열 때 발현되는 ‘세포주기 단백질들’이 관여하는 것으로 보인다는 실험결과를 생물학저널 <발달 세포(Developmental Cell)>에 발표했다. 보통 세포들에서는 세포분열을 하려면 먼저 세포주기 단백질들이 나서 핵막을 무너뜨리는데, 이런 세포주기 단백질들이 호중구의 DNA 그물 방출 작용 때에도 마찬가지로 관여한다는 것이다.

셀 출판그룹의 보도자료에서, 연구진은 “이런 호중구 작용은 일종의 선의의 자살”이라며 “호중구가 (미생물 병원체에) 압도될 때나 더이상 미생물을 포식하는 방식으로 미생물 공격에 대응하기 어려울 때가 바로 호중구 DNA 그물망이 방출되는 때”라고 말했다. 세포핵 안에 촘촘하게 감겨 있는 DNA가 방출되면 그물망처럼 작용해 미생물을 꼼짝 못하게 하며, 이때 파괴된 호중구 세포에서 나온 독소 물질이 미생물 병원체를 공격한다.

연구진은 호중구 세포에서 핵막이 갈라지며 DNA 그물망이 방출되는 작용과 일반적인 세포분열 작용이 비슷하다는 점에 착안해, 세포분열에 관여하는 세포주기 단백질들이 호중구의 DNA 그물망 방출에서도 중요한 역할을 하는지를 확인하는 실험을 수행했다. 실험쥐에 세포분열 단백질들의 기능을 억제하니 균류 감염을 퇴치하는 면역기능이 떨어지는 것으로 나타난 실험과 관찰을 바탕으로, 연구진은 호중구 세포들이 세포주기 단백질들을 활용한다는 결론을 제시했다.

 2004년 무렵 발견된 호중구 면역세포의 DNA 그물 방출 작용은 자신의 희생해 미생물 병원체에 대항하는 면역세포의 최후 저항수단이지만, 때로는 혈관을 따라 떠다니는 암세포를 포획해 고착하는 바람에 어떤 조건에선 뜻하지 않게 암세포 전이를 도울 수도 있다는, 이른바 ‘양날의 칼’ 구실을 한다는 연구결과도 나오고 있다.