코로나바이러스, 코 속 섬모세포에서 증식 순간 포착

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IBS 혈관연구단, 비강 내 백신 투여 전략 제시
코로나19 환자의 비강 상피세포(청색) 중 섬모세포(연두색)에서만 코로나바이러스(선홍색)가 복제·ì¦ì‹í•˜ëŠ” 현상을 최초로 포착했다. IBS 제공.
국내 연구진이 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·ì½”로나19)의 초기 감염과 바이러스 증식이 비강(코 안) 섬모상피세포에서 일어난다는 사실을 처음으로 규명했다. 비강 내에서 작용하는 백신물질을 스프레이나 흡입 방식으로 투여해 섬모상피세포가 존재하는 점막에서 면역을 형성하는 새로운 코로나19 예방 전략을 제시한 것으로 평가된다. 
 
기초과학연구원은 고규영 혈관연구단장과 이창섭 전북대 감염내과 교수의 ‘코로나19 대응 공동연구팀’이 코로나19 바이러스의 복제 순간을 최초로 포착하고 초기 감염 및 증식이 비강 섬모상피세포에서 일어난다는 사실을 규명하고 2일 의학 분야 국제학술지 ‘임상연구저널’에 발표했다고 밝혔다. 
 
코로나19의 인체 감염은 호흡계의 상부인 비강, 인두, 후두, 기관지 등 상기도 조직을 통해 감염된다고 알려졌지만 아직 정확한 부위는 밝혀지지 않은 상황이다. 코로나19 바이러스 표면의 스파이크 단백질과 결합하는 수용체 단백질(ACE2·TMPRSS2·Furin)이 침입 경로 역할을 한다. 이들 단백질이 어느 곳에 정확히 분포하는지 파악하는 데 한계가 있었다. 특히 코로나19 환자 대부분이 진단 시점에 이미 바이러스 감염·ì¦ì‹ì´ 끝난 상태여서 초기 감염 원리 파악이 어려웠다. 
 
연구진은 실제 코로나19 초기 환자로부터 얻은 정확한 검체를 다양한 실험기법을 적용해 분석했다. ê·¸ ê²°ê³¼ 수용체 단백질이 코 안 섬모세포의 공기접촉면에 집중 분포한다는 사실을 알아냈다. 바이러스가 섬모세포의 공기접촉면에 결합해 세포 내로 침투 후 복제·ì¦ì‹í•œë‹¤ëŠ” 의미다. 반면 그동안 주요 감염 표적으로 여겨졌던 코 점막에 있는 점액분비세포나 구강 상피세포에는 수용체 단백질이 존재하지 않았다. 
 
연구진은 또 코로나19 초기 환자의 비강 및 구강 세포를 분석, 바이러스가 비강 섬모세포에서만 복제·ì¦ì‹í•˜ëŠ” 것을 최초로 포착했다. 경증 코로나19 환자는 바이러스 증식이 초기 8일 이내 종료됐으며 손상된 섬모세포가 빠르게 재생돼 건강을 회복했다. 
 
연구진은 “코로나바이러스의 표적인 비강 섬모세포가 손상되면 폐를 포함한 다른 장기도 빠르게 감염될 수 있다”ë©° “비강 내 백신 투여로 점막 면역을 형성하는 새로운 코로나19 예방 전략이 될 것”이라고 평가했다. 
 
경증 코로나19 초기 환자의 섬모세포 (IBS 제공)
경증 코로나19 초기 환자의 섬모세포 (IBS 제공)
 
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