모유에서 발견된 새로운 면역 세포

아기에게 모유 슈유하는 산모

한눈에 보는 정보 -

  • 지속적으로 발전하고 있는 분야인 줄기세포 생물학에서는 모유에 있는 선천성 림프세포(ILC)가 모유를 먹은 아이의 면역뿐만 아니라 염증 및 조직 건강에 영향을 미친다고 합니다
  • 수많은 선천성 림프세포는 아기가 성장하고 면역 반응을 시작하고 진행해 나감에 따라 아기의 조직에 남아있게 됩니다
  • 선천성 림프세포는 본질적으로 대기 중인 상태로, 발달된 면역계와의 소통을 기다리게 되며, 아기의 장에 며칠 동안 생존할 수 있으며 해로운 균으로부터 보호해 줍니다
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머콜라 박사로부터

특히 생후 1년간 모유 수유를 통해 자란 아기들이 분유를 먹고 자란 아기들보다 더 건강한 경향이 있으며, 그 혜택이 무수히 많다는 사실이 잘 알려져 있습니다. 게다가, 아기가 더 오랫동안 모유를 먹고 자랄수록, 그들의 삶에 미치는 건강상의 효과는 훨씬 더 크게 나타납니다.

발전하고 있는 분야인 줄기세포 생물학은 모유에서 유래한 세포 유형을 구별해내기 위해 과학자들에 의해 활용되고 있습니다.

산모가 모유 수유를 선택했을 때 그들의 자녀들에게 제공되는 이점에 대한 수많은 연구가 존재하는 한편, 지난 10년간 발견되었던 한 가지 발견 사항은 선천성 림프세포(ILC)로 알려진 수백만 개의 면역 세포와 관련되어 있습니다. 2018년에 발표된 학술지(JAMA)의 소아과 연구에서는 다음과 같이 밝히고 있습니다.

"선천성 림프세포(ILCs)는 새로운 종류의 계열-음성 림프세포(lineage-negative lymphoid cells)로, 장내 미생물과 유아의 후천성 면역력에 핵심이 됩니다. 선천성 림프세포는 사이토카인 분비 및 전사 인자 프로파일에 따라 유형상 ILC1s, ILC2s 및 ILC3s 등의 세 가지 하위 그룹으로 분류됩니다."

상기 연구에서 과학자들은 젖이 분비되는 여성 4명에게서 나오는 신선한 모유에 대한 광범위한 세포 분석을 수행했으며, 선천성 림프세포가 아기의 면역 세포뿐만 아니라, 염증을 퇴치하고 세포 건강을 개선하는 데 영향을 미칠 수 있다고 밝혔습니다.

선천성 림프세포는 모유 수유 여성이 아기로부터 감염되는 것을 예방하고 잠재적으로는 모유의 함량을 변화시켜 아기가 그러한 감염에서 회복될 수 있도록 돕기도 합니다.

게다가, 과학자들은 감염을 퇴치하는 백혈구와 같은 일부 면역 세포가 아기에게서 나타나는 감염에 반응하여 모유에서 증가하여 나타난다고 말합니다.

모유는 산모의 체중에 따라 다르게 나타납니다

또 다른 최근 연구에서는 정상 체중의 산모에서 나오는 모유가 과체중의 산모의 모유와 다르다고 밝히고 있습니다. 게다가, 모유에서 발견되는 저분자 대사물질의 변화가 어린 시절의 비만에 대한 위험 요소를 증가시킬 수 있습니다.

조슬린 당뇨 센터(Joslin Diabetes Center)에서 시행한 다음과 같은 연구는 꽤 설득력이 있습니다.

"해당 연구는 산모의 체중 상태에 따라 모유의 분자 특성을 확인한 뒤, 이러한 차이가 유아의 일생 중 최초 몇 달간 과체중을 예견했는지 확인해보고자 했습니다.

생후 1개월째 되었을 때, 과체중/비만 산모와 마른 체중의 산모의 차이를 나타낸 10가지 대사 물질이 발견되었습니다. 이 중, 4가지는 뉴클레오티드 파생물로, 3가지는 올리고당이라 불리는 복합 탄수화물로 확인되었는데, 이는 장내 미생물을 변경할 수 있는 물질입니다.

생후 6달째 되었을 때, 분석 결과 과체중 산모 대 마른 체중의 산모에게서 20가지 대사 물질이 다르게 나타났습니다. 추가적으로, 비만 여성의 모유 아데닌으로 인해 비만 여성의 아이가 체중이 훨씬 더 높은 것으로 나타났습니다."

새로운 연구: 모유와 줄기세포에 관한 생물학의 진보

저널 Human Cell에서는 2019년 4월, 여러 러시아 연구원들과 한 명의 영국 연구원이 참여한 연구를 발표했습니다. 저널에서는 여러 연구가 지속해서 "모유에서 나온 특정 유형의 간세포가 정화, 번식, 분화"되는 것, 이러한 세포들의 잠재적인 운명 및 이들이 전형적인 줄기세포의 여러 종류의 성분을 나타낸다는 사실에 관한 정보를 지속적으로 제공하고 있다고 밝혔습니다.

단순한 영양 이상의 것이 모유를 섭취하는 아기에게 전달됩니다. 이러한 아기들에게는 신생아 및 좀 더 성장한 아기의 건강 및 웰빙에 중요한 역할을 하는 특별히 균형 잡힌 필수 영양소와 "기능적으로 구분된 생활성 성분"이 공급됩니다. 한 가지 중요한 측면은 모유 수유가 아기들이 감염에 걸릴 위험과 취약성을 낮춘다는 것입니다.

모유 수유는 또한 유아에게 산모의 면역 세포로부터 직접 추출된 복합 합성물을 제공하며, 이와 동시에 아기 자신의 면역계에 대한 지원, 조절 및 적응을 제공합니다. 건강에 필수적인 세포는 위장관을 통과하여 비장, 간 및 림프절에 최적의 수로 군집하게 됩니다.

"서로 공생 관계를 형성하는 모유 성분과 이들의 천연 숙주인 유아 사이의 의사소통은 일부 연구원들로 하여금 모유가 살아있는 시스템이자, 심지어 하나의 기관으로 여겨질 수도 있다고 판단하도록 했습니다."

모유를 꾸준히 식단으로 섭취한 유아들의 건강에는 놀라운 효과가 나타납니다. 가장 극적인 효과 중 하나는 모유 수유 중에 나타나는 빠른 세포 반응입니다.

하지만, 어떻게 각 아기의 즉각적인 필요 사항이 충족될 수 있는지에 관한 모든 측면은 현재 밝혀지지 않았습니다. 한 연구에서는 인간의 모유가 프로바이오틱 식품으로 여겨질 수 있다고 암시하고 있으며, 또 다른 연구에서는 다음과 같이 밝히고 있습니다.

"(인간) 모유는 아기에게 장단기적으로 영양, 보호, 발달 프로그래밍의 지속적인 기능을 제공합니다.

이러한 기능을 전달하는 성분 가운데, 모유에는 백혈구로부터 줄기세포, 모유 분비 세포 및 근상피 세포를 포함하는 다양한 발달 단계의 상피세포에 이르기까지 산모의 세포들이 들어 있습니다."

백혈구는 감염과 질병을 퇴치하는 데 도움을 주는 면역계의 일부를 구성합니다. 신체의 모든 노출된 표면을 덮고 있는 상피 조직은 병원균을 포함하여 많은 해로운 요소로부터 몸을 보호하는 역할을 합니다.

모유에서 유래된 줄기세포 고유의 성분

호주의 연구에서는 모유에서 유래한 줄기세포가 종양이 될 확률이 현저하게 낮으며, 골조직, 모발 조직 및 근육 조직 등 수많은 종류의 조직을 구성할 수 있는 생식 세포 종양의 한 종류인 기형종을 형성할 확률이 상당히 낮다고 밝히고 있습니다.

"이러한 발견 사항들은 모유가 다양한 혈통 잠재성을 지닌 환자 특정 줄기세포의 신종의 비침습적 원천이라는 사실을 나타내며, 배양을 통한 이러한 세포의 확대를 위한 방법론을 확립해줍니다.

연구원들은 또한 이러한 세포의 잠재성이 성인 줄기세포 가소성과 유방암을 이해하는 새로운 모델로 활용됨으로써, 생명 공학 및 조직 재생에 잠재적으로 활용될 수 있다고 강조합니다."

2017년 한 캐나다 연구에서는 모유 수유가 신생아 괴사성 장염(NEC)을 예방한다고 보고한 바 있습니다. 이 질병은 대개 조숙아들에게 미치는 치명적인 질병으로, 장벽이 "박테리아에 침범당했을 때, 궁극적으로 장벽을 파괴할 수 있는 국소적 감염 및 염증을 일으키게 됩니다."

하지만, 연구에서는 더 나아가 모유에서 정화된 엑소좀(세포 바깥에 있는 세포 성분이나 소낭)이 심지어 유아가 유아용 유동식 섭식을 할 때도 유아 줄기세포의 생존력, 증식 및 활동성과 같은 장 상피 세포의 성장을 촉진할 수 있다고 밝히고 있습니다.

연구에서는 "이러한 발견 사항이 장내 모유의 작용 메커니즘에 관한 통찰력을 제공해 줍니다. 엑소좀의 적용은 유아에게 모유가 허용되지 않을 때 신생아 괴사성 장염이 발병할 확률을 낮춰줄 수 있는 훌륭한 예방책입니다."

모유 수유의 역사 및 정신이 번쩍 들게 만드는 결과

분유

모유 수유는 출산의 필수 불가결한 요소의 일환으로 알려져 있으며, 혹은 서기 2,000년 전후로 분유가 발명되기 이전, 모유 수유에 대한 대체물이 나오기 전까지 그러했습니다.

최적의 건강을 가져오는 모유 수유의 대안책에는 수많은 방식들이 있습니다. 유모, 소에서 짜낸 우유 및 분유의 활용 등이 있으며, 보고서 "유아를 먹이는 방식의 역사(A History of Infant Feeding)"에서는 다음과 같이 언급하고 있습니다.

"1920년대, 과학자들은 또한 우유에 알레르기를 나타내는 유아를 위해 우유 성분이 아닌 분유를 개발하기 시작했습니다. 최초의 우유 성분이 없는 분유는 대두 분말에 기반했으며, 이는 1929년 대중화되었습니다.

19세기 후반 최초로 도입되었던 분유와 마찬가지로, 대두 분유는 특히 비타민과 같은 필수 영양소가 결여되어 있었습니다. 결국, 이 문제는 비타민 강화를 통해 해결되었습니다.

비타민 분말이 진화하고 연구에서 이것의 효능을 뒷받침하게 됨에 따라, 제조업체들은 의사들에게 그들의 제품을 직접적으로 홍보하기 시작했습니다.

1940년대와 1950년대 무렵, 의사와 소비자들은 분유의 사용을 모유에 대한 잘 알려진, 인기 있고 안전한 대용품으로 여겼습니다. 결과적으로, 모유 수유는 1970년대까지 꾸준한 감소를 경험했습니다."

보고서에 따르면, 1970년대 모유 수유가 다시 활성화되었는데, 1988년에 분유 산업이 대중을 상대로 직접적인 마케팅 활동을 펼쳐, 미국 전역에 또다시 모유 수유가 감소하게 되었습니다.

그 후 여러 연구들에서는 모유 수유를 받았던 아기들에게서 다음의 세 가지 영역에서 긍정적인 결과가 나타났다고 밝혔습니다.

  • 아토피 — 이 질환은 습진, 천식 및 음식에 대한 알레르기 반응과 같은 과민성 혹은 알레르기 반응으로 특징화되었으며, "어린아이들의 삶의 질을 상당히 낮추는" 것으로 알려진 "천식 악화가 모든 응급실 방문의 50%를 차지"했습니다.
  • 당뇨병 — "모유 수유의 짧은 기간 및 소에서 짜낸 우유의 조기 도입은 췌장의 베타 세포 자가 면역을 유발하여 제1형 당뇨를 초래할 수 있습니다." 모유 수유는 유년기의 비만을 줄여, 제2형 당뇨를 예방하는 데 도움을 줍니다.
  • 소아 비만 — 분유를 먹고 자란 유아에게서 비만이 훨씬 만연하게 나타난 한편, 모유 수유가 비만을 줄이는 것으로 나타났습니다. 게다가, 오랜 기간에 걸쳐 (이를테면 수개월 동안) 모유를 섭취했던 유아는 청소년기에 과체중이 될 확률이 현저하게 낮은 것으로 나타났습니다.

오늘날 미국에서 나타나는 심각한 결과 및 질병은 21세기 모유를 먹인 아기들의 숫자가 줄어들어 나타나는 현상입니다. 역사 연구에서는 모유 수유가 최상의 것이라고 결론을 내렸습니다.

"연구에서는 모유 수유가 부정적인 질환을 예방하며, 분유를 먹이는 것이 이러한 질병 발병과 연관된다고 암시했습니다. 이러한 증거는 모유 수유가 여전히 유아 영양분의 최상의 원천이며 유아를 먹이는 방법 중 가장 안전한 방법임을 확인해줍니다."

'군인이 없는 중앙사령부’와 같은 선천성 림프세포

아기들이 발달해 가면서 아기의 조직에 살고 있는 수많은 유형의 선천성 림프세포가 존재하지만, 이들은 "멈춰있는 비활동성의 세포로, 발달된 면역 시스템이 의사소통하는 것을 기다리고 있는 것처럼 보입니다."라고 어거스타 치과 대학의 구강 생물학과의 면역학자인 바박 바단(Babak Badan)은 말합니다.

해당 세포는 필요한 경우 면역 반응을 시작하고 발전시키기 쉬운 형태인 "업스트림" 형태로 남아있게 된다고 그가 덧붙입니다. "그때까지, 이러한 세포들은 각 조직에 군인이 없는 중앙 사령부와 같습니다."

하지만, 선천성 림프세포가 병원균을 직접적으로 공격하기보다는 사이토카인을 보내어 대식세포라 불리는 가장 풍부한 면역 세포에 이를 처리하라고 명합니다. 과학 일간지인 Science Daily에서는 다음과 같이 학술지(JAMA)의 기사(유료화됨)를 요약하고 있습니다.

"대식세포는 말 그대로 '많이 먹는 것'을 의미하는 것으로, 가장 커다란 백혈구이자, 선천성 림프세포보다 훨씬 연구가 잘 되어 있습니다.

대식세포는 박테리아, 바이러스 및 죽은 조직과 같은 반갑지 않은 물질들을 감쌀 수 있는 능력을 갖춘 것으로 알려져 있으며, 이는 또한 염증을 자극하거나 잠재우는 데 도움을 줄 수 있습니다."

과학자들은 모유를 통해 아기에게 전달되는 선천성 림프세포의 주요 세 가지 유형 가운데, 제1유형이 가장 만연하게 퍼져 있다고 말합니다. 이러한 선천성 림프 세포는 아기의 장에서 최소 수일간 존재하여 해로운 박테리아로부터 보호하고 아기 자신의 보호적 면역 시스템에 대한 기초를 형성할 수 있도록 돕습니다.

'태어나는 순간에 미생물이 형성되기 시작합니다'

MCG 소속의 소아 성형외과의 책임자인 잭 유(Jack Yu)에 따르면, 쥐 실험이 포함된 그들의 연구에서 선천성 림프세포가 여러분이 태어나는 순간부터 미생물을 형성하기 시작한다는 사실을 발견했습니다. 해당 연구의 교신 저자인 바반은 ILC3가 특별히 "장에 대한 보호 점막을 형성하고 이것이 발달할 때 미생물에 반응하는 데 도움을 준다"고 덧붙였습니다.

또한, 바반은 모유를 먹고 자란 아기들은 신체 순환의 가장 일반적인 항체이자 태반을 통해 아기에게 전달되는 유일한 물질인 면역 글로불린 G로부터 기타 최전선의 보호 작용을 한다고 밝혔습니다.

또한, 모유수유 주창자인 자틴더 바시아(Jatinder Bhatia) 박사는 모유 제공이 불가능할 때, 분유보다는 기증된 모유가 조지아 소아 병원의 신생아 병동에서 사용된다고 주지했습니다.