오늘은 국제 소아 지방변증의 날입니다. 셀리악병은 세계 인구의 약 1%에 영향을 미치는 만성 자가면역 질환입니다. 이는 밀, 보리, 호밀 및 일부 귀리의 글루텐 단백질을 섭취함으로써 발생합니다. 글루텐 프리 식단은 복강병 환자를 심각한 장 손상으로부터 보호합니다.
빌레펠트 대학의 화학자 베로니카 도데로(Veronica Dodero) 박사는 동료들과 함께 글루텐에서 추출한 특정 분자가 어떻게 소아 지방변증에서 장누수증후군을 유발하는지에 대한 새로운 세부 사항을 확인할 수 있었습니다.
이 연구의 주요 발견은 활동성 복강병 중에 형성된 특정 단백질 조각이 소위 올리고머라고 불리는 나노구조를 형성하고 장 상피 세포 모델에 축적된다는 것입니다. 이 분자의 기술명은 33-머 탈아미드화 글리아딘 펩타이드(DGP)입니다. 연구팀은 DGP 올리고머의 존재가 단단히 닫혀 있는 장 내벽을 열어 장누수증후군을 유발할 수 있다는 사실을 발견했습니다.
이 연구는 angewandte Chemie International Edition에 게재되었습니다.
장 누수를 유발하는 밀 펩타이드
밀을 먹으면 우리 몸은 글루텐 단백질을 완전히 분해할 수 없습니다. 이로 인해 장에 큰 글루텐 조각(펩타이드)이 형성될 수 있습니다. 활성 셀리악병의 경우, 연구자들은 인간에 존재하는 조직 트랜스글루타미나제 2(tTG2) 효소가 특정 글루텐 펩타이드를 변형하여 33량체 DGP를 형성한다는 사실을 발견했습니다. 이것은 일반적으로 고유판(lamina propria)이라고 불리는 장의 일부에서 발생합니다. 그러나 최근 연구에 따르면 이 과정은 장 내막에서도 발생할 수 있는 것으로 나타났습니다.
연구의 전자 현미경 사진은 장 장벽을 열 수 있는 날카로운 구조를 가진 문제가 있는 33량체 DGP 펩타이드를 보여줍니다. 출처: 빌레펠트 대학
"우리의 학제간 팀은 고해상도 현미경과 생물물리학 기술을 사용하여 33량체 DGP 올리고머의 형성을 특성화했습니다. 우리는 DGP가 축적될 때 장 세포 모델에서 투과성이 증가한다는 것을 발견했습니다."라고 제1저자인 Maria Georgina Herrera 박사는 보고합니다. 연구. 그녀는 아르헨티나 부에노스아이레스 대학교 연구원이자 빌레펠트 대학교에서 박사후 연구원이었습니다.
장벽이 무너졌을 때
장누수증후군은 장의 내벽이 투과성으로 변해 유해 물질이 혈류로 유입되어 염증 반응과 다양한 질병을 유발할 때 발생합니다. 셀리악병의 경우 투과성 증가의 초기 단계에 대한 논쟁이 있습니다. 주요 이론은 소아 지방변증의 만성 염증이 장 누수로 이어진다는 점을 시사합니다.
그러나 글루텐이 장 내벽 세포에 미치는 영향이 근본 원인이라는 두 번째 이론이 있습니다. 이 견해에 따르면 글루텐은 장 내벽 세포를 직접 손상시켜 세포를 투과성으로 만들어 만성 염증을 일으키고 잠재적으로 취약한 개인에게 체강 질병을 유발할 수 있습니다.
그러나 글루텐은 매일 섭취되기 때문에 소아 지방변증 환자의 장 누수를 유발하는 분자적 요인은 무엇입니까? 33-mer DGP의 올리고머가 형성되면 상피 세포 네트워크가 손상되어 글루텐 펩타이드, 박테리아 및 기타 독소가 혈류로 대량 유입되어 염증을 일으키고, 셀리악병의 경우 자가면역 반응을 일으킬 수 있습니다.
"우리의 연구 결과는 글루텐 펩타이드로 인한 상피 장벽 붕괴가 소아 지방변증 환자의 면역 반응의 결과가 아니라 원인이라는 의학적 가설을 강화합니다."라고 수석 저자인 Veronica Dodero 박사는 말합니다. 빌레펠트 대학교 화학과
33량체 DGP와 소아 지방변증의 연관성
인간 백혈구 항원(HLA)은 신체 세포 표면에서 발견되는 단백질입니다. 이들은 면역 체계에서 중요한 역할을 하며, 자신의 세포와 박테리아나 바이러스 등의 외부 물질을 구별하는 데 도움을 줍니다.
셀리악병의 경우 두 가지 특정 HLA 단백질, 즉 HLA-DQ2와 HLA-DQ8이 이 질병과 밀접한 관련이 있습니다. 33량체 DGP는 HLA-DQ2 또는 HLA-DQ8과 완벽하게 일치하며 소장 융모의 염증 및 위축을 유발하는 면역 반응을 유발합니다. 이러한 강력한 상호작용은 DGP를 과학자들이 초항원이라고 부르는 것으로 변화시킵니다. 셀리악병으로 고통받는 사람들에게는 글루텐 프리 식단이 유일한 평생 치료법입니다.