KAIST 연구진 '패혈증 환자 폐 손상' 원인 확인

한국과학기술원(KAIST)은 의과학대학원·나노과학기술대학원 김필한 교수 연구팀이 3차원 생체현미경 기술을 통해 패혈증 폐 모세혈관과 혈액 내 순환 세포를 고해상도로 촬영했다고 31일 밝혔다.

 연구팀은 이를 통해 '패혈증 폐의 모세혈관 내부에서 백혈구 일종인 호중구가 서로 응집하며 혈액 미세순환의 저해를 유발한다'는 사실을 확인했다.

 폐는 산소와 이산화탄소 간 가스 교환을 하는 기관이다.
 이는 수많은 모세혈관으로 둘러싸인 폐포(肺胞)에서 이뤄진다.

 항상 움직이는 폐 안 모세혈관과 적혈구를 고해상도로 촬영하는 건 어려운 연구과제 중 하나다.
 연구팀은 초고속 레이저 스캐닝 공 초점 현미경과 영상 체임버를 제작했다.
 이를 통해 패혈증 동물모델 폐의 모세혈관 내부 적혈구 순환 촬영에 성공했다.

 연구팀은 적혈구가 순환하지 않는 공간인 사강이 증가하면서, 이곳에서 저산소증이 유발되는 것을 함께 발견했다.
 이는 혈액 내부의 호중구가 모세혈관과 세동맥 내부에서 서로 응집하며 갇히는 현상 때문이라고 연구팀은 설명했다.

 아울러 연구팀은 갇힌 호중구들이 미세순환 저해나 활성산소 다량 생산 등 패혈증 모델 폐 조직 손상을 유발하는 것을 확인했다.
 추가 연구를 통해 전신 순환 호중구보다 폐혈관 내부 응집 호중구에서 세포 간 부착에 관여하는 Mac-1 수용체(CD11b/CD18)가 높게 발현한다는 것을 증명했다.

 Mac-1 저해제를 패혈증 모델에 써서 미세순환 개선·저산소증 호전·폐부종 감소 효과를 거두기도 했다.

 김필한 교수는 "미세순환 개선을 통해 저산소증 및 폐부종을 해소할 수 있다는 뜻"이라며 "패혈증 환자를 치료하는 새로운 전략이 될 수 있을 것"이라고 말했다.

 연구는 유한재단 보건장학회, 교육부 글로벌박사 펠로우십 사업, 과학기술정보통신부 글로벌프론티어사업·이공분야기초연구사업, 보건복지부 질환 극복기술개발사업 지원으로 수행했다.

 박인원 박사(분당서울대학교병원 응급의학과)가 주도한 연구 논문은 의학 분야 국제 학술지 '유럽 호흡기학회지'(European Respiratory Journal) 28일 자에 실렸다. 연합뉴스

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