기초과학연구원(IBS)은 혈관연구단 고규영 단장(KAIST 의과학대학원 특훈교수) 연구팀이 콧속 혈관·림프관의 3차원 정밀지도를 완성했다고 22일 밝혔다.

코는 후각을 담당하는 동시에 외부 공기가 폐로 들어가는 첫 번째 관문으로, 외부 공기를 데우고 습도를 높여주는 역할을 한다.

특히 비강(鼻腔)의 점막은 외부 병원균·이물질을 막아주는 최초 면역 장벽 기능도 수행한다.

다만 비강 내 복잡한 구조 때문에 미세혈관과 림프관의 공간분포, 상호 연결 등 3차원적 구조와 세포 수준의 특성이 아직 명확히 밝혀지지 않았다.

연구팀은 세포·조직에서 특정 단백질에 선택적으로 결합하는 항체에 단백질과 반응시켜 그 위치를 관찰할 수 있는 면역형광염색법을 활용했다.

이 시각화 기술로 생쥐와 인간 비강 내 미세혈관·림프관의 3차원 미세지도를 완성하고, 단일세포 유전자 분석법을 이용해 면역 반응에 대한 특성을 규명했다.

그 결과, 일반적인 모세혈관 외에 정맥혈이 순환하는 정맥동 혈관이 비강 내 넓은 범위에 걸쳐 분포하고 있음을 확인했다. 일반적인 림프관의 말단은 둥근 형태인 데 반해 뾰족한 형태의 말단을 가진 비전형적인 림프관이 대부분을 차지했다.

이는 외부에서 침입하는 병원균에 대한 면역반응을 잘 수행하기 위해 특화된 것이라고 연구팀은 설명했다.

실험동물 모델을 이용해 알레르기 비염·코로나19 상황에서 비강 내 혈관 변화를 관찰한 연구팀은 비염 때문에 정맥동 혈관이 위축되고, 코로나19에 의해서는 염증이 발생하는 사실을 확인했다.

나이가 들면서는 정맥동 혈관이 비정상적으로 확장되고, 다양한 병증 때문에 비강 내 생리·면역기능이 약화하는 사실도 파악했다고 연구팀은 전했다.

코로나19 증상 원인 파악, 비염치료 개선 등 비강면역 연구의 이정표가 될 이번 결과는 국제학술지 ‘네이처 심혈관 연구’(Nature Cardiovascular Research)에 표지 논문으로 선정돼 21일 온라인 게재됐다.

홍선표 연구위원은 “이번 연구 결과는 비강 내 특화된 혈관과 림프관을 활성화하면 바이러스 감염 등에 대한 효과적인 비강 면역을 확립할 수 있음을 시사하는 것”이라며 “향후 호흡기 감염에 관한 면역반응 연구를 비강에서 인후까지 확장할 계획”이라고 말했다.