면역계와 채식

8장. 면역계와 채식 Immune System and Vegetarian Diet

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8장. 면역계와 채식

8.1. 면역계의 정의 면역이란 나와 나 아닌것의 투쟁이다. 이 투쟁은 생명의 시작단계에서부 터 있었다고 보여진다. 미생물들이 자신의 유전자를 보호하기 위해서 바이 러스를 분해하는 모습은 이러한 추론을 가능하게 한다. 진화의 과정을 통 해 나와 나 아닌것의 투쟁은 지속적으로 상호작용을 하며 함께 진화를 해 왔다. 그 흔적은 우리몸에서 지금도 생생하게 확인할 수 있는데 대표적인 예가 내재면역(innate immunity)과 적응면역(adoptive immunity)라는 두가지 시 스템을 가지고 있다는 것이다. 즉, 내재면역 또는 선천면역이라 일컬어지 는 시스템은 인간이 태어나면서부터 가지고 있는 면역인식패턴들이다. 13 가지 정도의 미생물들의 세포벽이나 유전자 등을 인식하는 면역계는 태어 나면서부터 가지고 있다. 대표적인 면역세포들이 수지상세포나 대식세포, 과립구, 자연살해세포들이다(그림 8-1, 표 8-1). 하지만 미생물들이 내재면역계를 속이기 위해서 끊임없이 돌연변이와 변신을 하기에 그 많은 패턴들을 모두 기억하는 것은 불가능하다. 그래서 태어난 이후에 침입하는 미생물이나 나 아닌것에 대한 인식을 만들어내는 것이 적응면역 또는 후천면역이다. 대표적인 후천면역세포는 T(thymus: 흉 선에서 발달)세포와 B(Bone, 골수에서 발달)세포이다. 선천면역계와 후천면역계

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는 서로 상호작용하면서 인간이라는 개체를 보호한다. 나라는 개체가 나아 닌 것을 만나는 중요한 접점은 바로 소화관과 호흡관이다. 그래서 진화론 적으로 면역기관은 소화기관, 장에서부터 시작된다. 지금도 우리 인간의 신체중에서 가장 크고 넓은 면적을 차지하고 있는것이 바로 장관면역계와 기관면역계이다. 우리가 음식을 먹을때 체내의 면역시스템의 활동량은 급격히 증가하게 된다. 나아닌 것이지만 개체의 생존을 위해 받아들여야 하기에 인체는 관 용이라 는 시스템을 개발하였다. 내가 아니지만 나의 것으로 만들기 위해 관용을 베풀게 된다. 면역세포들은 신경계와 내분비계와 상호작용을 한다. 이로인해서 신체적 건강이 심리에 영향을 미칠수 있으며 반대로 심리적 상 태가 면역계에 영향을 줄수 있다.

8.2. 면역계의 구조와 기능 림프기관 우리 주위의 세상에는 많은 미생물들이 생존하고 있을뿐만 아니라 우리 몸 안에서 살아가려 한다. 질병을 일으키는 미생물들을 병원체라 부르는데 바이러스, 박테리아, 진균, 기생충의 4가지로 분류된다. 면역계는 신체의 모든 세포와 세포조직, 기관들이 제 기능을 할 수 있도록 외부에서 침입한 병원균과 유해물질을 찾아내고 비정상적으로 변형된 세포를 인식하여 제 거하는 기능을 담당한다. 병원체들은 다른 생활양식을 가지고 특별한 방법 으로 신체를 공격하며 면역계도 이에 대항할 다양한 방법을 발전시켰다. 면역계는 림프액, 림프관, 림프구, 림프기관의 네 주요부분으로 구성되

어 있다. 림프관은 임파관이라고도 하는데 말초조직에서 시작하여 정맥을 연결하는 곳에서 끝나며 끊임없이 순환하면서 이상한 침입자를 림프기관 에서 제거하도록 돕는다. 림프기관은 림프관들을 연결하고 많은 수의 림프 구를 담고 있으며 림프는 혈장과 유사한 액체이지만 현탁된 단백질의 농도 는 훨씬 낮다. 림프기관은 일차림프기관 (primary lymphoid organs)과 이차림프기관 (secondary lymphoid organs)으로 나뉜다. 일차림프기관은 중앙림프기관이라

고도 하는데 골수와 흉선으로 구성되며, B림프구는 골수에서, T림프구는 흉선에서 성숙하게 된다. 이차림프기관은 말초림프기관이라고도 하는데 림프절, 비장, 장연관 림 프조직, 기관연관 림프조직, 점막연관 림프조직 등으로 구성된다.

비특이적 면역과 특이적 면역 단 1ml의 혈액 속에 있는 적혈구의 수는 50억개이고 백혈구의 수는 7백 만개나 된다. 혈액 내의 모든 세포는 골수안에 있는 전능조혈세포라는 동 일한 세포에서 분화되는데 다양한 종류의 백혈구들은 크게 식세포와 림프 구라는 두 종류로 나뉠 수 있다. 식세포는 선천성 면역 또는 비특이적 면역 을 담당하고 림프구는 특이적 면역을 담당한다. 선천성 면역은 미생물들의 진화과정에서 변하지 않은 부분을 인지하는 것이다. 식세포 중에서 대식세포와 호중구는 세포표면의 수용체에 의해 공 통된 병원소 관련분자를 인식하여 병원소를 포획하고 소화하며 호산구, 비 만세포, 자연살해세포는 용해성 항미생물인자를 방출하여 병원소를 공격

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전능조혈세포

그림 8-1. 내재면역(선천성 면역)과 적응면역(특이적 면역)의 세포구성과 분화

표 8-1. 내재면역과 적응면역의 비교 구분

내재면역

적응면역

반응시간

분, 시간내 반응

일(day) 단위반응

특이성

비특이적

매우 특이적

다양성

적다

매우 많다

정확도

완벽하다

가끔 실수한다

기억작용

없다

있다

주로 관여세포들

대식세포 대식세포 자 연살해세포 수지상세포

B세포, T세포

한다. 이에 반해 특이적 면역은 T세포와 B세포가 담당하는데 다양한 항원에 반응하는 특화된 세포는 하나의 항원만을 인식할 수 있다. 따라서 수백만 이상의 항원을 인식할 수 있는 다양한 종류의 T세포들과 B세포들이 있게 된다. 혈액, 조직, 상피표면 등의 감염부위에서 식세포에 잡힌 항원이 미경험 림프구(naive lymphocytes)에 전달되는 장소가 이차림프계인데 항원에 대한 정보를 받은 림프구는 효과세포(effector cells)와 기억세포(memory cells)로 분 화한다.

T세포의 면역작용 신체세포의 수명은 평균적으로 10개월에서 1년 정도이다. 부위마다 그 수명은 다른데 소화관에서는 일주일 정도이고 심장이나 뇌세포에서는 거 의 평생을 살게 된다. 따라서 일정한 신체를 유지해야 하는 인체에서 수명 을 다한 세포의 처리는 중요한 과제에 포함된다. 이를 위해 인체는 괴사 (necrosis), 고사(apoptosis), 자식작용(autophagy)이라는 세 가지의 프로그램된

세포사망 기작을 개발하였다. 괴사는 물리적, 화학적손상에 의해 세포가 파괴되는 것으로 이때 죽은 조직은 주위에 염증성 신호분자를 방출하여 염증을 만들어내거나 식세포 에 의해 먹혀서 분해되어 그 부위가 깨끗해진다. 다른 하나는 계획세포사 (programmed cell death) 또는 아포토시스(apoptosis)로서 세포가 자기 스스로

분해되면서 5개 내지 12개로 나뉘어지는 것인데 가장 큰 특징은 핵의 DNA

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표 8-2. 괴사와 세포사의 차이점

자극 ATP요구 세포변화 DNA파손

괴사(necrosis)

세포사(apoptosis)

저산소, 독소, ATP고갈, 손상

유전적으로 조절된 생리적 신호

없음 없음 팽창, 세포내소기관파괴,조직이 염색질응축, 막기포화, 단일세포 죽음 만 죽음 무작위적 절편 200bp크기로 절단

원형질막

파열

기포모양

죽은세포의 운명

식세포에 의한 섭식

주위세포에 흡수됨

조직에서의 반응

염증

염증없음

가 잘려 200bp로 나뉘어지는 현상이다. 이때 생성된 세포조각들은 주위세 포에 깔끔히 먹혀서 재이용된다. 그리고 아토파지(autophagy)는 외부에서 에너지 공급이 차단될때 세포 자신을 먹어나가다가 결국 굶어죽는 것이다 (표 8-2). 처음에 T세포의 발생은 골수에서 하지만 성숙은 심장 바로 위에 있는 흉 선에서 이루어진다. 흉선에 도착한 T세포의 98%는 자기면역방지(자기관 용)를 위해 세포사하고 단지 2%만 배출된다. 즉, 무작위로 만들어진 T세 포들 중 자신을 공격하는 T세포를 제거하고, 또한 자신의 세포표지를 인식 하지 못하는 강하지 못한 T세포도 제거된다. 이를 각각 ‘음성선택(negative selection)’과 자기의 주조직 적합성 복합체(Major Histocompatibility Complex: MHC) 항원을 인식할 수 있는 T세포만이 분화하는 것을 ‘양성선택(positive selection)’이라 한다. 주조직 적합성 복합체(MHC)란 감염된 세포가 표면에

항원을 제시할때 항원주위에서 함께 제시되는 단백질이다. MHC를 김밥이 라고 하면 항원은 김밥안에 들은 단무지정도가 될 것이다. MHC를 T세포

세포독성 T세포

T세포 수용체 항원 (예:바이러스 조각)

주조직적합성 복합체

바이러스에 감염된 세포

그림 8-2. 적응면역과 MHC

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가 인식해야 감염된 세포가 제시하는 항원을 인식할 수 있다. MHC1형과 MHC2형 있는데, MHC1형은 거의 모든 세포에 존재하며 이것은 세포독성 T세포가 인식한다(그림 8-2). MHC2형은 대식세포나 B세포에만 있고 이 들세포를 항원제시세포(抗原傳達細胞, antigen-presenting cell: APC)라고 한다. 항원제시세포가 MHC2와 함께 제시한 항원은 보조T세포가 인식하면서 면 역반응이 활성화된다. 음성선택과 양성선택이라는 두 가지 선택을 잘 통과하고 흉선에서 출발 한 T림프구는 림프절과 같은 2차면역기관에서 수지상세포와 같은 전문화 된 세포제시세포에 의해 제시되는 항원의 일부 조각을 제공받게 된다. 항 원 조각의 종류에 따라 T세포는 세포독성 T세포와 보조T세포로 전문화, 즉 분화된다. 활성화된 세포독성 T세포(cytotoxic T cells)는 암바이러스 등에 감염된 비 정상적인 세포를 찾아내어 세포사를 하도록 신호를 보낸다. 세포 내에서 증식하는 박테리아, 기생충, 바이러스가 생성해내는 단백질은 세포 표면으 로 이동하게 되는데 세포독성세포는 감염된 세포 표면에 있는 주조직적합 복합체(MHC)에 의해 제시된 항원을 인식하여 바이러스에 감염된 신체세 포를 아포토시스(스스로 사망)하도록 한다. 보조T세포(helper T cells; Th cell)는 B세포나 대식세포와 같은 다른 세포의 활성을 돕는다. Th1세포는 대식세포를 자극하여 미생물분해효소와 항미생 물 물질이 많이 들어 있는 소포(vesicle)를 박테리아가 기생하는 소포와 융합 하도록 하여 감염세포를 살해한다. Th2세포는 B세포를 활성화시켜 세포 외 병원체를 파괴하도록 한다. 자연살해세포(natural killer cells, NK세포)는 항 원 특이 수용체가 없이 외부의 이물질을 제거해서 내재면역계로 분류된다.

8.3. 만성염증과 암 생성 많은 만성염증질환은 암의 발생과 진행에 중요한 원인이 된다. 예를 들 어 대장염(ultrative colitis; UC)과 크론병(Crohn’s disease)와 같은 염증성 장질 환(IBD)은 식생활이 서구화되면서 증가하고 있는데 이것은 만성염증과정 을 통해 대장암 등의 위험을 증가시킨다(표 8-3). 또한 바렛(Barrett’s) 식도 염은 식도성 선암(adenocarcinoma), 대장암 발생 가능성을 증가시키며 유전 성 췌장염은 만성염증을 동반하여 암으로 진행되기 쉽다. 만성췌장염과 만성간염의 감염결과도 모두 염증경로를 거쳐서 암으로 진행되는 특징을 보인다. 현재 세계적으로 종양의 15%는 감염에 의한 것 으로 추정되는데 감염을 통한 만성염증질환과 암 발생은 매우 밀접한 관련 이 있다고 추정된다(표 8-3). 사실 염증은 신체가 감염을 방지하기 위한 메커니즘이다. 신체의 1차 방

표 8-3. 암발생과 관련된 만성염증질환 암

염증질병

병인

방광암

방광염

칩거, 비뇨카테테르

대장암

염증성 장질환, 크론병, 대장염

폐암

기관지염

장연관조직림프암

쇼그렌증후군, 하시모토 갑상선염

흑색종

피부염증

자외선

중피종, 폐암

석면침착증, 규분증(폐진증의 일종)

석면섬유, 실리카입자 위산

식도암

식도염, 바렛식도

구강인세포암

치은염, 태선

췌장암

만성췌장염, 유전성 췌장염

타액선암

타액선염

생식기선암

건성 경화증

실리카, 석면, 흡연

알콜중독, 트립신효소돌연변이

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식이불균형

감염

만성염증질환

염증세포활성화

활성산소종(ROS) 활성질소종(RNS)

핵인자-kB증가(NF-kB) 산화질소증가 시클로산화효소-2증가

DNA 손상 세포증식 침입 맥관형성 암

그림 8-3. 염증이 암을 이끄는 과정

어벽은 피부인데 어떠한 원인에 의해 피부나 호흡기, 소화기관의 벽이 손 상되면 그 밑에 있던 비만세포가 손상당하면서 히스타민을 방출한다. 히스 타민은 모세혈관을 확장시켜 투과성을 증가시키는데 이것은 식세포의 이 동을 용이하게 하여 침입한 세균 등을 제거하는 것이다. 또한 상처가 나거나 감염된 조직의 세포들은 사이토카인을 방출하여 백 혈구를 모으는 신호를 보내는데 이때 호중구가, 이어서 단핵구가 뒤에 온 다. 단핵구가 흥분하면 화가 난 헐크처럼 즉시 대식세포로 변신, 분화하여 외부세균이나 침입물질을 삼킨다. 흥분하여 거대해진 대신세포는 이어서

T세포 전구체

염증성 사이토카인 인터페론 감마 인터루킨2 림포톡신 알파 대식세포 증가

세포성면역

항염증성 사이토카인 인터루킨4 인터루킨5 대식세포 감소

체액성면역

자가면역질환

아토피질환

그림 8-4. T세포의 보조T1(Th1) 또는 보조T2(Th2) 효과기 세포로의 분화과정

다양한 사이토카인을 분비하여 다른 백혈구들을 유인하는데 이것이 특이 적 면역반응의 시작이 된다. 염증현상에서 흔히 나타나는 고름은 죽은 호 중구와 죽은 인체세포, 체액 등인데 정상적인 경우라면 대식세포가 이들을 소화하여 점차 사라지게 된다. 즉, 사이토카인은 면역세포와 다른 많은 세포에서 분비되는 작은 용해 성 단백질로 분비하는 자신이나 다른 세포의 특성과 작용을 변화시키는 면 역세포의 신호전달물질이라 할수 있다. 따라서 외상과 감염에서 신체를 보 호하기 위해 다른 세포에게 신호를 보내는 사이토카인의 방출은 자기보호 를 위해 숙주에게는 필수적인 부분이지만, 제어되지 못하고 과도하게 방 출된 사이토카인은 암을 포함한 수많은 질병의 발생 가능성을 증가시킬 수 있다. 그래서 보통의 경우 염증은 염증생성 사이토카인(Th1사이토카인)의 생 성 후에는 거의 즉각적으로 항 염증성 사이토카인(Th2사이토카인, IL-1, IL-

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10, IL-13 등)을 생성한다(그림 8-4). 이들 사이토카인은 이어서 시상하부에

신호로 작용하여 시상하부-뇌하수체-부신의 호르몬축을 거쳐 부신피질에 서 코티솔을 방출하는데 코티솔은 다시 면역세포내로 들어가서 면역반응 을 억제하게 된다. 이를 사이토카인-HPA 피드백이라 하며 면역계와 신경 계의 대표적인 상호작용으로 널리 알려져 있다. 다양한 염증성질환에 처방 되는 스테로이드 약물의 작용기전이 이것이다. 그러나 사이토카인 개시인 자의 유지나 용해작용의 실패와 같은 어떤 문제가 생기면 염증은 악화되고 만성염증이 진행될 수 있다. 침입한 미생물에 대한 면역세포의 방어방법 중 하나는 활성산소와 질소 종을 생성하여 파괴하는 것인데 이 물질들은 DNA를 손상하고 지질을 과 산화시키기도 한다. 즉 돌연변이는 DNA손상 때문이며 만성염증으로 인한 면역세포의 작용은 역설적으로 암세포 진행의 중요한 가능성이 된다. 유방 암, 대장암, 췌장암, 갑상선암, 방광암, 피부암 등에서 염증과 관련된 현상 이 모두 발견된다. 여기서 과도한 염증반응의 중요한 제어작용이 항산화제 임을 알게 된다. 다양한 과일과 채소의 성분들은 항산화제로, 핵수용체라 는 리간드 의존성 유전자조절물질의 리간드로 역할을 한다. 리간드는 보다 큰 고분자의 거동을 조절하는 작은 분자를 의미하는데, 호르몬 등이 일종 의 리간드이다. 예를 들어 몸에 염증이 나서 우울해질때, 블루베리, 딸기, 당근, 견과류약간, 천일염약간과 물을 약간 넣어서 믹어서 갈아먹으면 단 몇시간만에 염증이 가라앉는 것을 확인할 수 있다. 물론 다양한 과일과 채 소들은 항염증능력을 가지고 있으니 기호에 맞게 다양한 식품을 선택할 수 있을 것이다. 염증반응은 암의 발단이 될 뿐만 아니라 암세포분화, 암세포주위의 혈

관생성과 같은 암 증식작용에도 중요한 역할을 한다. 염증성 사이토카인이 거의 없는 상황에서는 제한된 염증이 발생하며 혈관생성과 종양성장이 제 한된다. 그러나 염증성 사이토카인이 풍부하게 되면 암 주위에 새로운 혈 관생성이 촉진되고 암의 급속한 성장이 잇따른다. 어떤 조건에 의해 염증 생성 사이토카인과 항염증성 사이토카인의 균형이 변화하고 이는 과도한 염증, 항혈관형성과 종양 퇴화로의 변화를 의미한다 [1]. 염증세포의 활성화에는 감염과 함께 보조Th1세포와 보조Th2세포의 균 형, 그리고 식이인자가 관여하고 있다. 염증과 관련된 식이인자 중 중요 부 분은 식물에 풍부한 오메가-3지방산과 항산화물질이다.

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8.4. 천식과 오메가-3지방산 감염이 없는 면역질환에는 알레르기와 자가면역질환이 있으며, 자가면 역질환에는 천식, 아토피, 류마티스 관절염이 포함되며 이들은 비정상적인 염증반응과 관련되어 있다. 대표적인 예로 천식은 호흡기관의 만성적인 염 증성질환으로 발작적인 호흡곤란증상이 나타나는데 이때 호흡이 빨라지고 짧아진다. 처음에는 기침으로 시작하지만 시간이 지나면서 덩어리진 가래 와 점액이 나오게 된다. 급성일 때는 호흡곤란이 오고 심한 경우 구토, 체 온상승, 쇼크가 온다. 천식은 특히 보조세포Th1과 보조세포 Th2의 밸런스가 중요하다. 항원 을 만나지 않은 미경험 T세포가 보조세포Th1이나 보조세포 Th2로 분화되 는 과정은 매우 다양한 인자들에 의해 정교한 메카니즘에 의해 조절되며, 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 다만 감염 때 발생하는 사이토카인, 펩티드 등 여러 가지 요인들이 분화작용에 영향을 준다고 알려져 있다. 하나의 가설은 다음과 같다. 즉, 수지상세포, 대식세포, NK세포는 바이 러스나 특정한 세포 내 세균을 공격하면서 인터루킨2(IL-2)와 인터페론 감 마(IFN-γ)라는 사이토카인들을 방출하는데 이 신호를 받은 미경험 T세포는 보조세포Th1으로 진행하며 동시에 보조세포 Th2로의 생산은 억제된다. 반면 IL-4와 IL-5가 있을 때에는 보조세포 Th2로 분화되고 이때 보조세 포 Th1으로의 변화는 억제된다. 혈액과 기관지 폐포액에서 보조T세포를 조사한 연구에 의하면 아토피 천식환자들의 혈액은 염증성 T세포인 보조세포Th2 생성으로 치우쳐 있 다. 그리고 이때 Th2보조세포의 활성화에는 오메가6계열의 지질이 관여 한다. 즉, 어떠한 자극에 Th2보조세포가 노출되면 Th2보조세포는 지질산

표 8-4. 천식에 영향을 주는 영양소들 [5] 영양소

효과의 잠재적 메카니즘

급원

비타민 A,C,E

항산화제; 내생, 외생 산화적 염증을 방지

비타민C

프로스타글란딘 억제

비타민 E

막안정화, IgE생성억제

플라본, 플라보노이드

항산화제; 비만세포 안정화

마그네슘

평활근이완, 비만세포 안정화

셀레늄

글루타치온 과산화효소의 항산화보조인자

구리, 아연

SOD의 항산화 보조인자

해조류, 견과류,종실류, 현미, 통밀 해조류, 견과류,현미,통밀

신맛과일, 토마토, 감자, 브로콜리,딸기, 양배추, 시금치 현미, 통밀, 견과류, 과일, 채소

견과류, 콩류,현미,통밀

오메가-3지방산

루코트리엔 대체물, 세포막염증을 안정화

들깨, 콩류, 호두

오메가-6지방산

에이코사노이드 생성을 증가, 염증발생

옥수수유, 식용유

소금

평활근수축을 증가, 염증발생

가공식품 등

Am J Respir Crit Med (2004) 170:725-729

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아라키돈산(오메가-6계열)

지질산화효소

알러지자극

보조세포 T2

루코트리엔 A4

루코트리엔 B4

루코트리엔 C4, D4, E4

중성구 모집

기관지 수축

혈관부착 증가

혈관투과성 증가, 부종

염증세포 유인

점액분비 증가

그림 8-5. 오메가-6계열 지방산의 기도에서의 생리효과

화효소를 활성화시켜 오메가6계열 지방산인 아라키돈산을 루코트리엔A4 라는 물질로 변환되게 한다. 루코트리엔A4는 다시 루코트리엔B4와 루코 트리엔C4, D4, E4로 분화하게 되는데 루코트리엔B4는 에이코사노이드 의 일종으로 백혈구를 강력히 유인하여 호중구와 염증세포를 모이게 한다 (그림 8-5). 그리고 루코트리엔C4, D4, E4는 폐세포에 있는 특정한 수용 체에 결합하여 기관지를 수축하게 하고 호흡기관, 기관지에 있는 비만세포 (mast cell)에 점액을 분비하게 하며 혈관투과성을 증가시켜 폐부종이 나타

나게 된다 [2].

8.5. 오메가-3지방산 섭취에 의한 천식치료원리 정상인에 비해 천식환자는 상당히 많은 양의 루코트리엔-4계열을 생성 하며 따라서 루코트리엔의 생성조절은 천식치료에 중요한 부분이 된다. 이 는 시판되는 항 천식약들의 작용원리이다. 그런데 식이로 섭취량을 조절할 수 있는 오메가-3지방산은 항 천식약들과 같이 루코트리엔-4계열의 생성 을 감소시킬 수 있다. 오메가-3지방산이 천식과 같은 염증성질환에 예방효과가 있는 것은 오 메가-6계열 지방산의 생합성경로에서 경쟁적 효과와 억제적 효과를 가지 고 있기 때문이다. 이러한 효과의 원인은 오메가-3계열과 오메가-6계열 이 동일한 불포화효소와 지질산화효소를 함께 사용하기 때문이다. 즉, 리 놀렌산이 EPA로 되고, 리놀레산은 아라키돈산으로 변화할 때 이들은 동일 한 효소를 이용한다(그림 8-6). 따라서 만약 리놀렌산의 양이 많으면 리놀 렌산이 EPA로 변화하는데 불포화효소를 그만큼 많이 이용하게 되므로 상 대적으로 리놀레산이 아라키돈산으로 변화되는 양은 적어지게 된다. 뿐만 아니라 수적으로 증가된 EPA는 지질산화효소를 이용하여 루코트리엔-5 계열을 생성하게 되는데 이는 아라키돈산의 루코트리엔-4계열을 생성감 소시켜 중성구와 염증세포의 이상집중을 억제함으로써 염증감소효과를 돕 는다. 또한 아라키돈산은 시클로산화효소를 이용하여 프로스타글란딘 E2와 트롬복산 A2로 만드는데, 프로스타글란딘 E2는 T림프구를 자극하여 면역 글로불린 E(IgE)를 생성하게 만든다. 따라서 EPA가 시클로산화효소를 이 용하여 프로스타글란딘 E3와 트롬복산 A3로 변환되면 아라키돈산의 대 사경로는 감소하게 되고 따라서 IgE의 생성도 줄어들게 된다. 천식환자는

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오메가-6 지방산

오메가-3 지방산

리놀레산

리놀레산 불포화효소

EPA

아라키돈산(A4)

루코트리엔 4계열

지질산화효소

루코트리엔 5계열

프로스타글란딘 E2 트롬복산 A2

시클로산화효소

프로스타글란딘 E3 트롬복산 A3

그림 8-6. 오메가-3 지방산과 오메가-6 지방산의 효소경쟁

IgE의 양이 많아지는데 이것은 항원에 대한 알러지반응의 시작으로 알려 져 있다. EPA는 시클로산화효소경로를 통해 IgE의 생성을 억제하고 알러 지반응을 감소시켜 천식의 발생과 증상을 감소시킬 수 있다.

8.6. 천식치유 식이요법 실제 섭취하는 식품의 종류에 따라 신체세포 내의 지질조성이 달라지고, 또한 생성되는 루코트리엔, 프로스타글란딘, 트롬복산의 계열이 달라질 것 인가? 연구결과의 보고에 의하면 두 달간 EPA와 DHA를 매일 200mg씩 보충 한 결과 낮시간의 천식이 상당히 감소하였으며 호기의 과산화수소의 농도 가 낮아졌고, 최대호기량도 증가하였다 [3]. 세포막에서 방출되는 다가불포화지방이 오메가-3계열인지 오메가-6계 열인지는 식이패턴에 의존한다. 또다른 연구에 의하면 오메가-3를 2주간 꾸준히 보충시키면 세포막이 오메가-3계열로 포화되며, 오메가-6는 6주 간 보충시키면 세포막에 최대로 축적된다. 즉, 식이지방섭취는 세포막의 지질조성을 변화시키고 에이코사노이드 생성의 종류를 변화시키며 이는 다시 세포의 염증반응에 영향을 주게 된 다. 이들의 연구는 더 나아가, 매일 3g의 EPA를 식이에 공급하였더니 불 포화효소 경로에 의한 억제효과에 의해 아라키돈산의 합성이 억제되었다 [4]. 지질산화효소가 오메가-6계열의 아라키돈산에 방아쇠를 당기는 것에서 보듯이 식이항산화제도 천식발생을 예방하는 효과가 있을 것이라 예상할 수 있다. 연구들에 의하면 비타민 C, E, 베타카로틴과 과일은 항산화작용 으로 산화적 염증을 방지하며 비타민 C는 프로스타글란딘의 생성을 억제 하고, 비타민 E는 막을 안정화하여 결과적으로 IgE의 생성을 억제한다(표 8-5). 또한 셀레늄, 구리, 아연 등은 항산화효소의 보조인자로 중요하다. 염증으로 인한 질병은 단지 천식에 국한되지 않는다. 수많은 심혈관질환 과 당뇨, 류마티스관절염, 아토피피부염 그리고 앞서 살펴보았던 암으로까

채식치유학

l 379

표 8-5. 아토피, 천식과 식이항산화제효과에 대한 역학조사 [7] 대상 (나이)

효과

성인 (30)

비타민 C의 섭취는 거친 숨쉬기와 기관지염을 예방한다

어린이 (8-13)

약간의 셀레늄 섭취는 예방효과가 있다

성인여성 (34-68)

많은양의 비타민 E섭취는 천식예방에 효과가 있다

성인 (18-70)

많은양의 비타민 C와 E의 섭취는 폐기능에 도움이 된다

어린이 (8-11)

신선한 과일섭취는 폐기능에 유익하다

어린이 (6-7)

비타민 C가 풍부한 과일은 적은 양을 섭취해도 거친 숨쉬기에 유익

Medical Hypotheses (2004) 63, 280-290

지 진행되는 만성염증질환들이 있다. 염증은 감염을 방지하기 위해 필요한 작용이지만 육류와 식용유로 인한 오메가-6의 과다섭취와 항산화제가 부 족한 식이는 인체건강에 불필요한 염증을 만들어낼 가능성을 높인다.

8.7. 아토피피부염을 완화시키는 채식 이 실험은 아토피피부염에 채식식이가 정말 효과가 있는가? 만약 효과 가 있다면 그 면역학적 메커니즘은 무엇인가? 라는 의문을 가지고 일본에 서 시행되었다. 실험대상은 15세에서 36세 사이에 있는 남성 6명 여성 14 명이었다(평균연령 25세). 5명은 천식을 앓은적이 있었고 1명은 실험 당시 천 식상태였는데 증상이 심하지 않아 스테로이드처방은 받지 않고 있었다. 10 명은 비염을 앓고 있었거나 앓고 있는 중이었다. 환자의 65%가 알러지 가 족력이 있었다. 모든 실험참가자는 입원하기 두 달 전에 스테로이드제나 항히스타민약을 중지하였다. 모든 환자는 동일한 식사를 제공받았는데 아침에는 신선한 채소주스 250g을 제공받았다(채소주스는 시금치, 양배추 등 몇 가지 채소로 구성되었다). 점심 에는 참깨 10g, 두부 200g, 현미 80g에 상당하는 현미죽에 5g의 해초를 뿌려서 먹었고, 저녁은 점심과 동일하였는데 매일 2.5g의 천일염을 섭취 하었다. 에너지 섭취는 1,085kcal로 권장량(recommended dietary allowance)의 55% 였고, 단백질은 75%, 칼슘은 180%, 철 130%, 비타민 C 250%, 비타민 E 110%였다. 특이할 만한 점은 물 대신 감잎차를 마셨다. 이 식단을 개인병 원에서 2달간 시행하였다. 피부 상태는 매주 두명의 의사로부터 아토피진 단에 이용되는 유럽기준(European Task Force on Atopic Dermatitis, 1993)방법으 로 측정받았는데 이것은 피부질환의 심한 정도를 알아보는 측정법의 하나 로 알려져 있다. 결과는 다음과 같았다. 실험에 들어가기 전과 2달이 지난 후에 진단지수 는 현저히 낮아졌고, 호산구수치도 낮아졌다 [6]. 호산구는 염증성 세포인

채식치유학

l 381

데 피부염 형성에 일정한 역할을 맡고 있다. 자연 살해세포(NK세포)의 수치 도 낮아진 것을 알 수 있었다. 저자들은 저칼로리가 기반이 된 채식식이는 피부염증을 현저히 감소시 킨다고 말한다. 실험에서 보면 염증반응을 일으키는 면역세포인 호산구와 호중구의 수는 피부염이 호전되기 전에 비해 감소하였다(그림 8-7(b)). 일 반적으로 저칼로리 식이나 단식은 말초혈관에서 호중구수를 감소시킨다. 젖산탈수소효소(Lactate dehydrogenase: LDH), 말초부 호중구의 수, 혈청 IgE수치는 아토피질환의 심한 수준을 알 수 있는 지표로 알려져 있다. 채 식을 한 이후에는 NK활동도가 감소하는 한편으로 말초혈관의 T세포의 인 터루킨-4/인터페론-γ의 합성도 약간 낮아졌다 [6]. B세포의 활성화에 의 해 생성되는 프로스타글란딘E2(Prostaglandin E2: PGE2)는 면역글로블린 E(IgE)합성과 미경험 T세포의 Th2세포로의 전환을 유도한다. 그리고 이 분 자들은 아토피환자의 면역학적 비정상성에 핵심 인자이다. 2달간의 채식 식이는 말초 단핵세포에 의한 PGE2의 합성량을 감소시킴으로써 IgE수치 와 Th1/Th2균형을 개선시켰고 이는 아토피질환의 증세로 이어졌다. 이들 연구진은 채식식이요법은 아토피질환의 대체요법으로서 매우 유용하다고 결론내린다.

호중구의 수

자연살해세포 활성 처음

중간

처음

나중

(a) 채식후 자연살해세포활성감소

중간

나중

(b) 채식후 호중구수의 감소

PEG2 (pg/ml/단핵구)

PEG2 (pg/ml) 처음

중간

(c) 채식후 PGE2의 감소

처음

나중

중간

나중

(d) 채식후 PEG2/단핵구의 감소

그림 8-7. 아토피 피부염 환자들의 채식 후 생리적 개선 [6]

채식치유학

l 383

8.8. 류마티스 관절염을 호전시키는 채식 이 실험은 오슬로의 대학병원에서 수행한 것이다. 자원자를 무작위로 두 그룹으로 나누어 한 그룹은 채식식이를 다른 한 그룹은 비채식을 13개월간 공급하고 그 결과를 관찰한 것인데 채식식이그룹은 27명이었고 비채식그 룹은 26명이었다. 채식식이그룹은 건강농장에서 4주간 프로그램을 단식으로 시작하였다. 그런다음 채식식이를 공급받은 후 집으로 돌아가서 12개월동안 안내된 대 로 채식식이를 하였다(표 8-6). 비채식그룹은 요양원에서 4주간 지냈으며 보통의 일상적인 식사를 12개월간 계속하였다. 건강농장과 요양원에 들어 가기 전 그리고 1개월, 4개월, 7개월, 10개월, 13개월째에 의사에게 임상 적인 검사를 받고 혈액을 채취하였다.

표 8-6. 단식후에 시행된 식품 품목 완전채식 (3.5개월)

유란채식 (12개월)

채소

토마토, 오이를 제외한 모든채소

모든 채소

근채소

감자, 당근, 비트, 순무

완전채식과 동일

과일

모든 종류의 건조과일, 신선한 배, 복숭아, 바나나, 멜론

모든 종류

종실류

수수, 메밀, 쌀, 옥수수 전분 (글루텐제외) 해바라기씨,아마씨,참깨,호박씨

완전채식과 동일

기름

모든 종류

완전채식과 동일

곡물

모든 종류

콩류

모든 종류

완전채식과 동일

유제품

섭취하지 않음

모든 종류

음료

허브차, 채소스프, 달인채소

완전채식과 동일 + 과일주스, 포도주를 제외한 알콜음료

설탕

꿀, 갈색설탕 약간

완전채식과 동일

그리고 2.5, 5.5, 8.5, 11.5개월일때 영양사가 24시간 회상법으로 식사 내용을 조사하였으며 가능한 한 이들 채식과 비채식의 두 그룹은 식사 이 외에 동일한 조건을 갖도록 하였다. 완전채식식이그룹은 단식 후 3개월 반 동안 엄격한 채식을 하였고 그 기간 후에는 글루텐 포함 식사와 우유 및 유 제품도 허용하였다. 실험을 시행한지 1개월 후에 거의 전 조사항목에서 급격한 변화가 있었 다. 채식식이그룹에서 유익한 결과를 보였는데 식이에 대한 반응이 월등한 그룹과 그렇지 않은 그룹으로 양분되었다. 즉, 채식그룹에서는 27명 중 12 명이 상당히 호전된 반면 비채식그룹에서는 26명 중 2명이 증상이 개선되 었다. 먼저 통증시간을 보면 비채식그룹에 비해 채식그룹이 월등히 좋아진 것 을 알 수 있다. 채식그룹의 통증시간은 채식을 하기 전에 5시간대에서 채 식을 한 후 한 달만에 3시간 미만으로 줄어든 반면 비채식그룹은 4시간 이 하로 되었다가 13개월 후에는 5시간 이상의 통증으로 되돌아간 것을 볼 수 있다(그림 8-8(b)). 류마티스 환자들이 흔히 느끼는 아침에 일어나 관절이 뻣뻣한 느낌은 비채식그룹이 13개월 후 2.7시간대였으나 채식그룹은 1.7 시간대로 줄어들었다(그림 8-9(a)). 특히 완전채식기간인 채식시행 1개월 후의 시간은 1.2시간으로 매우 감소하였다. 이것은 완전채식과 생채식이 류마티스관절염에 더욱 효과적이라는 다른 결과들과 일치하는 현상으로 보인다. 손으로 죄는 힘인 악력에 대한 조사에서도 채식그룹과 비채식그룹은 차 이가 있었는데 채식그룹이 오히려 더 강한 악력세기를 보여서 채식전의 55kPa수준에서 13개월 후 70kPa로 증가한 반면 비채식그룹은 60kPa대 에 머물고 있는 것을 알 수 있다 (그림8-8(a)) [8].

채식치유학

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죄는 힘 (kPa) 채식기간 (월) (a)채식식이와 죄는힘 증가

통증(시간) 채식기간 (월) (b)채식식이와 통증시간감소

그림 8-8. 류마티스 관절염환자의 채식그룹과 비채식그룹의 죄는힘(a)과 통증(b)의 비교

몸무게의 경우는 처음 완전채식을 시행하고 1개월이 되었을때 급격히 감소하여 70kg대에서 64kg까지 감소하였으나 시간이 지나면서 회복되어 13개월째에는 비채식인과 몸무게에 있어 통계적으로 큰 차이가 없었다. 백혈구수는 비채식그룹이 거의 변화가 없는 반면 채식그룹은 채식 1개 월째에 급격히 감소하여 13개월째에 완만히 회복되었으나 여전히 비채식 그룹에 비해 적은 것을 알 수 있다 (그림8-9(b)) [8]. 채식그룹의 백혈구수 감소는 다른 연구들에서도 공통적으로 나타나는 현상으로 자가면역질환에 장점으로 작용할 수 있다. 총 섭취열량, 단백질의 제한과 항산화역할에 중 요한 비타민, 무기질의 섭취가 면역반응을 억제한다고 알려져 있는데 과도 한 면역반응의 일종인 자가면역질환에 면역억제는 효과적이라 할 수 있다. 즉, 채식은 인체에 필요한 영양소와 항산화제 등을 골고루 제공하면서 총 섭취열량을 안전하게 낮추어주는 효과가 있어 자가면역의 억제에 효과적 일 수 있다. 프로테우스 미라빌리스라는 장내미생물로 표면막에 헤모리신이라는 독 성 펩타이드를 만드는데 항원으로 작용을 하여 자연살해세포의 자극과 보체활성화에 의해 염증을 유발하게 된다. 이 항원에 대한 면역글로불린 G(IgG)의 농도측정에서도 채식반응그룹이 비채식인에 비해 월등히 낮은 수치를 보이고 있었다.

채식치유학

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아침에 관절의 뻣뻣함 (시간) 채식기간 (월) (a)채식식이와 관절경직시간감소

백혈구 수 (109/L) 채식기간 (월) (b)채식식이와 백혈구수 감소

그림 8-9. 류마티스 관절염환자의 채식그룹과 비채식그룹의 관절경직시간(a)과 백혈구수(b)의 비교

8.9. 자가면역질환과 채식 궤양성 대장염과 크론병은 대표적인 염증성 장 질환이고 자가면역질환 의 일종이다. 서구인들에게 주로 걸리며 아시아 태평양인에게는 드문 질병 으로 알려져 있었다. 그러나 최근 일본, 중국 뿐만 아니라 우리나라에서도 전에 볼 수 없는 급격한 속도로 이들 질병의 발생이 증가하고 있다. 일본 보건국에서 조사한 바에 의하면 궤양성대장염과 크론병은 1990 년 초기 이래로 10년 동안 3배나 증가하였다고 한다. 이러한 경향은 우 리나라도 예외가 아니어서 1986~1988년에 10만명당 0.2명이던 것이 1995~1997년에는 1.23명으로 6.1배나 증가하였다 [9] (그림 8-10). 1960년대 버킷은 풍부한 섬유소로 채식위주 식생활을 하는 아프리카 우 간다인들에게 자가면역질환이 매우 희귀하며, 나타나는 경우에도 증상이 심하지 않았다고 보고하였다. 반면 육류중심의 서구사회에서는 자가면역 질환이 심하였고 그 증상도 매우 극심한 고통스러운 상황이다. 한국도 최

궤양성 대장염

크론씨 병

발생빈도 (10만명당) 그림 8-10. 서울 송파지역의 15년간 궤양성 대장염과 크론병 유병률[9]

채식치유학

l 389

표 8-7. 자가면역질환과 자가항원 [10] 기관특이성 질환

알려진 항원

에디슨병

21-수산화효소

복강질환

조직 글루타민전환효소

제1형당뇨

인슐린

그레이브스 갑상선기능항진증

갑상선자극 호르몬 수용체

하시모토 갑상선염

갑상선 과산화효소, 갑상선글로블린

근무력증

아세틸콜린 수용체

굿파스튜어 증후군

제 4형 콜라겐

천포창

메스모글레인 3

악성빈혈

내적인자

담낭경변

E2 PDC

백반

티로신효소

다발성 경화증

미엘린 단백질, 당지질

체성질환

알려진 항원

체성 루프스

스플라이솜 snRNP

홍반

홍반, DNA

쇼그렌증후군

리보뉴클리아 입자

다근염

무스카린 수용체

피부근염

싸이클린 펩티드

범발성 체성경화증

이성질화효소

국소성 체성경화증

센트로미어 단백질

Lancet (2004) 363:1544-46

십만명 당 임파선암으로 인한 사망자수 1인당 하루 소고기 섭취량 (g/일) 그림 8-10. 소고기섭취량과 임파선암 사망주수의 비례관계 (1963-65)

근 육류 소비량이 서구에 못지않게 증가하였고 이러한 자가면역질병의 발 생에 식생활이 관계된 것은 아닐까? 자가면역질환의 원인은 무엇인가? 왜 식생활패턴이 관계하게 되는가? 이를 이해하기 위해서는 이중선택이라는 면역세포들의 생성과정을 이해할 필요가 있다. 즉 면역세포는 나를 공격 하면 안되고, 나아닌것을 공격해야 한다. 이 두가지 조건을 만족하는 세포 들만 골수와 흉선에서 나와서 인체내를 돌아다닐 수가 있다.

채식치유학

l 391

8.10. 면역세포의 이중선택과정 골수에서 생성된 T세포는 흉선으로 이동하여 거기서 다시 성숙한 T세 포로 분화되는데 1주일정도가 소요된다. 성숙한 마우스(쥐)의 경우 흉선 에서 매일 5천만개의 T세포가 생성되는데 성숙되어 배출되는 수는 단지 1 만개 정도이다. 나머지 98%인 4천9백만개의 T세포는 흉선에서 세포사한 다. 그렇다면 왜 이렇게 낭비적인 작업들이 진행되는 것일까? 그것은 새 로 생성되는 T세포가 자기 주조직적합성복합체 (主組織適合性複合體, major histocompatibility complex: MHC)제한이라는 양성선택과 자기관용이라는 음

성선택을 받아야 하기 때문이다. 여기서 양성선택이란 세포가 감염되었을 때 항원을 제시하는 MHC를 인식하는 T세포만 살게 하는 것이다. 쉽게 말 해서 침입한 외부자를 공격할 수 있는 T세포는 살게 하고 공격을 하지 못 하는 T세포는 필요가 없으니 흉선밖으로 나갈 필요 없이 죽게 만든다(그림 8-11(c)). 반면 음성선택은 자신의 정상적인 세포를 항원으로 인식하게 되면 자가 면역질환이 일어나게 되므로 흉선에서 배출되기 전에 세포사하도록 하는 작업이다(그림 8-11(d)). 골수에서 생성된 T세포는 흉선에 도착하여 분화되는데 1주일 정도가 소 요된다. 성인 마우스의 경우 흉선에서 매일 5천만개의 T세포가 생성되는 데 성숙되어 배출되는 수는 단지 1만개 정도이다. 나머지 98%인 4천9백만 개의 T세포는 흉선에서 세포사한다. 그렇다면 왜 이렇게 낭비적인 작업들이 진행되는 것일까? 그것은 새로 생성되는 T세포가 MHC제한이라는 양성선택과 자기관용이라는 음성선택 을 받아야 하기 때문이다. 양성선택이란 세포가 감염되었을 때 항원을 제 시하는 MHC를 인식하지 못하는 T세포는 면역 반응을 일으킬 수 없으므로

MHC2+항원의 약한 인식 (a)

전 T세포 (Pre-T cell)

이중음성 전 T세포 (Double-negative (CD4-CD8-) Pro T cell

MHC1+항원의 약한 인식 (b)

성숙한 CD4+ T세포 양성선택 (positive selection)

성숙한 CD8+ T세포 양성선택 (positive selection)

이중양성 (CD4+ CD8+) T세포

MHC1 또는2+항원의 인식못함 (c)

세포사망(Apoptosis) 양성선택의 실패 (거부에 의해 세포사망)

MHC+항원의 지나치게 강한인식 세포사망(Apoptosis) (c)

음성선택 (negative selection)

그림 8-11. T세포의 양성선택과 음성선택과정

채식치유학

l 393

MHC를 인식하는 T세포만 살게 하는 것이다. 반면 음성선택은 자신의 정 상적인 세포를 항원으로 인식하게 되면 자가면역질환이 일어나게 되므로 흉선에서 배출되기 전에 세포사하도록 하는 작업이다. 이 두 가지 기작으 로 인해 생성되는 T세포의 단지 2%만이 성숙하여 흉선 밖으로 나와 인체 에서 면역작용을 하게 된다.

8.11. 자가면역질환 인체의 많은 질병이 자기관용을 잃은 자가면역이라는 공격을 당해 발생 한다. 자가면역질환은 크게 기관특이성(organ-specific) 자가면역질환과 체 성(systemic) 자가면역질환으로 나뉜다. 기관특이성 자가면역질환에는 갑 상선질환, 제1형당뇨, 악성빈혈 등이 있으며 체성 자가면역질환에는 홍반, 다근염, 류마티스관절염 등이 있다 [10]. 여기서 주목할만한 부분이 있는데, 그것은 자가면역질환이 발생할 때 다 른 종류의 자가면역질환이 발생하는 경우가 많다는 것이다. 예를 들어 제 2형 APS의 경우 주요 질환은 에디슨병인데 만성 갑상선염이 함께 발생 한 경우가 56.1%, 그레이브스병이 함께 발생한 경우가 21.1%등이다. 이러 한 자가면역질병의 동시발생 유형을 자가면역 다분비선 증후군(autoimmune polyglandular syndromes: APS)이라 한다 [11] (표 8-8).

무엇인가 공통된 원인이 있고 그것이 먹는 음식이 포함된다면 채식 식이 패턴이 자가면역질환의 치유에 관련될 수도 있을 것이다.

표 8-8. 제2형 APS의 자가면역질환 [11] 내분비질환

유병률(%)

에디슨병+만성갑상선염

56.1%

에디슨병+그레이브스병

21.1%

에디슨병+제1형당뇨

10.9%

에디슨병+만성갑상선염+제1형당뇨

9.6%

에디슨병+그레이브스병+제1형당뇨

2.0%

Clin Exp Immunol (2004) 137:225-233

채식치유학

l 395

완전채식이 자가면역질환의 위험을 낮출 수 있는 요인으로 메카티 (McCarty)는 유사인슐린성장인자-1(insulin-like growth factor-1; IGF-1)과 IGF결합단백질(IGF Binding Protein; IGFBP), 프로락틴, 비타민 D, 오메가-3 지방산, 녹차를 들고 있다. 채식인에 비해 비채식인은 IGF-1의 분비가 많 은데 IGF-1은 조절된 세포사를 방해하여 자가항원을 공격할 수 있는 면역 세포를 방출하게 된다는 것이다. 이 작용은 두 가지가 있는데 하나는 흉선 에서 음성선택을 방해하여 자가반응성 T림프구의 생존을 증가시키는 것이 며, 다른 하나는 단구와 호중구 그리고 성숙한 T세포와 B세포의 기능을 항 진시키는 것이다. 또한 비채식인은 IGF결합단백질의 생성이 적은데 이는 결합되지 않은 IGF-1의 양을 증가시키고 따라서 IGF-1의 무절제한 작용의 증가로 역시 정상적인 세포사를 감소시켜 자가면역질환의 발생위험을 더욱 높이게 된 다. 자가면역작용에 이로운 채식의 두 번째 장점으로 메카티는 프로락틴 (Prolactin)을 들었는데 프로락틴은 림프구의 성장인자이다. T림프구, 흉선

세포,흉선 상피세포, B림프구, 단구에 프로락틴 수용체가 있어 이들 세포 의 성숙을 촉진한다. 그는 혈액의 프로락틴 농도가 높은 여성의 경우 자가 항체수치가 증가하였고 자가면역질환이 시작되었으며 프로락틴을 처방한 쥐는 관절염이 더욱 심해졌다는 사례를 든다. 1981년에 50~79세인 41명의 채식인과 45명의 비채식인을 대상으로 호 르몬을 측정한 브루스와 그 동료들의 연구에 의하면 채식인의 혈장 프로락 틴 농도는 평균 6.0μg/l 인 반면 비채식인은 7.1μg/l로 비채식인이 16%나 높았다 [12]. 프로락틴은 자기항체를 공격하는 임파구의 생성도 촉진하지만 임파구

자체의 변형도 증가시킬 수 있다. 랜싯(Lancet)에 1976년에 발표된 논문 에 의하면 1963년부터 1965년까지 발표된 세계 각국의 소단백질섭취량과 임파선암 사망자 수를 비교해 본 결과 거의 비례관계를 나타내고 있었다 [13]. 오메가-3의 섭취 역시 자가면역질환에 중요한데 오메가-3는 염증방지 효과 이외에도 유전자조절에 관여하여 흉선의 네거티브 선택과정에서 세 포사를 촉진하여 자가항원에 대한 반응성을 감소시킨다. 필자는 여기에 더 해서 육식을 통한 스테로이드 호르몬의 과잉생산이 관련이 있을 수 있다 고 추론해 본다. 왜냐하면 이중선택과정에서 스테로이드 호르몬이 미성숙 한 면역세포들의 유전자조절물질에 영향을 주고 이것이 다시 불완전한 면 역세포로 만들어서 결국 체내의 자가면역질환의 증가라는 결과를 낳을 수 있다는 것이다. 이와 관련된 추가적인 연구가 필요하다.

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8.12. 채식인과 비채식인의 면역상태비교 앞에서 여러 질환에 효과를 보이는 채식식이 연구가 있었는데 채식인과 비채식인의 구체적인 면역지표에 대한 조사도 있었다. 이 연구는 1999년 미국 임상영양학회지에 발표된 내용으로 미국 로마린다 대학 연구진에 의 해 수행되었는데 조사대상자들은 로마린다 대학 학생들과 지역 건강관리 기구의 고용인들로 구성된 45명의 건강한 성인 자원자들이었다. 연령은 20세에서 60세 사이였고 이상(理想)체중의 120%이내이고 현재 의 식이패턴을 1년 이상 유지하고 있는 경우였다. 또한 영양상태에 영향을 줄 수 있는 경우 즉 대사질환이 있거나, 약을 먹거나, 흡연을 하거나, 하루 1회 이상 음주를 하거나, 1주일에 7시간 이상 운동을 하는 경우 등은 모두 제외하였다. 완전채식인은 25명이었는데 남성이 10명 여성이 15명이었으며 완전채

그림 8-12. 채식인과 비채식인의 식사패턴 비교

식을 한 기간은 1년에서 25년까지였는데 평균기간은 4.2년이었다. 완전채 식을 하기전에 평균 12.1년간 유란채식을 하였고 그 범위는 1년에서 37년 이었다. 비채식인은 남녀 각각 10명씩 총 20명이었는데 7명은 보통의 복 합비타민정제를 먹고 있었다. 완전채식인 중 복합비타민 섭취자는 4명이 었는데 비타민 B12보충제는 25명중 9명이 먹고 있었다. 참가자들은 숙련 된 연구자들로부터 섭취한 식품의 품목과 양을 정확히 기록하는 방법을 배 웠다. 그 결과는 그림 8-12에 제시된 바와 같다. 비채식인에 비해 채식인은 채소와 과일, 견과류 두유, 식물로 만든 고기 유사체의 섭취량이 많았고 반면 육류와 우유는 섭취하지 않았다. 혈액의 임상적인 생화학적 측정은 로마린다 의과대학 임상연구소에 의해 표준적 인 방법으로 수행되었다. 조사결과 비채식인에 비해 완전채식인이 백혈구, 림프구, 혈소판, 보체 인자3의 농도가 낮았고 반면 혈청알부민수치는 매우 높았고 혈중 요소질 소농도는 낮았다 (표 8-9) [14]. 연구진들은 혈청알부민이 단백질섭취에 대해 민감한 지표가 아니라 할지라도 완전채식인에게서 그 농도가 높다는 것은 단백질섭취가 충분하다고 보았다. 그리고 완전채식인의 NK세포 활 성이 비채식인에 비해 높았으며 용해단위도 비채식인에 비해 높았다. 연구 진들은 이러한 차이에 대해 명확한 해석을 유보하고 있었다.

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표 8-9. 면역지표와 식이의 상관관계 변수

베타값 (β)

설명력 (R2)

P

0.12

0.02

0.12

-

림프구수 식이

0.34

체질량지수 (BMI)

0.09 보체인자3

식이

0.51

0.26

0.000

체질량지수 (BMI)

0.23

0.29

-

표 8-10. 비채식인과 완전채식인의 면역상태 비채식인 (n=20)

완전채식인 (n=25)

비채식인에 비해 차이

변화율 (%)

백혈구수 (×109/L) 백혈구

5.83

4.96

0.87↓

14.9↓

림프구

1.90

1.56

0.34↓

17.9↓

호중구

3.47

3.04

0.43↓

12.4↓

단핵구

0.24

0.19

0.05↓

20.8↓

호산구

0.17

0.14

0.03↓

17.6↓

호염기구

0.05

0.04

0.01↓

20.0↓

혈소판

35↓

13.0↓

알부민

46.9

49.3

2.4↑

5.1↑

13.6

0.1↑

0.7↑

혈액요소질소 면역글로불린 (g/L) IgG

13.5

IgA

29.0

23.0

6.0↓

20.7↓

IgM

18.5

20.0

1.5↑

8.1↑

보체인자3(g/L)

0.75

0.63

0.12↓

16.0↓

2.0↑

6%↑

NK세포 세포독성활성 표적에 대한 효과기 비율 (%용해)

31.6

Am J Clin Nutr 1999;70(suppl):586S-93S

33.6

8.13. 효소영양학 앞서 살펴본 바와 같이, 비채식인에 비해 채식인이 백혈구, 림프구, 호 중구, 단백구, 호산구, 호염기구 등 대부분의 면역세포들의 수가 12.4%에 서 20.8%까지 적은 반면 NK세포의 세포독성활성은 6%정도 높았다. 이러 한 현상에 대한 이해를 1930년대 널리 려졌던 효소영양학 가설이 도울 수 있다. 1934년 하웰(Howell)은 식품 자체의 효소가 인체내 소화과정을 돕는다는 주장을 하였다. 신선한 과일이나 채소를 익히지 않고 먹으면 그 식품자체 에 포함되어 있는 효소가 인체의 소화기 내에서 작용하여 흡수하기 좋게 만들고 인체는 백혈구가 증가할 필요가 없게 된다는 것이다. 반면 음식을 지나치게 가열한 후 먹게 되면 자연식품에 포함되어 있던 유익한 효소가 모두 파괴되고, 인체가 전적으로 섭취한 음식의 소화를 담당해야 하고 그 만큼 인체의 노화는 촉진된다는 것이다. 뿐만 아니라 인체가 단백질과 요 산 과잉 상태가 될 때 효소가 풍부한 백혈구세포가 소화를 돕기 위해 그 수 가 증가하게 된다 [15]. 인체의 소화기관은 가장 큰 면역기관으로 여겨지고 있는데 그것은 인 체의 위와 장의 표면은 300m2내지 400m2나 되는데 여기에는 1000종류 가 넘는 인체세포의 10배수 이상의 미생물들이 서식을 하고 있기 때문이다 (그림8-13) [16]. 소화기관표면 아래에 연이어져 존재하는 장연관면역조 직(Gut-associated lymphoid tissue: GALT)은 인체에서 가장 큰 면역기관 중 하 나으로 간주된다. GALT는 면역영양에서 매우 중요한데 그것은 소화관의 표면조직은 식이인자의 고농도에 노출되어 있기 때문이다. 음식이란 본질 적으로 '나 아닌 것'이고, '나 아닌것'에 대한 방어작용으로 면역이 시작되

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그림 8-13. 소화관의 미생물들

므로 진화론적으로도 초기의 면역기관은 장에서 시작한다. GALT의 주요 기본구조는 페이어 패치(Peyer’s patch)인데 M세포, T세 포영역 M세포는 장관과 림프조직아래 사이에서 상피장벽을 형성하는데 항원을 선별하여 소화기관내의 항원을 페이어 패치로 이동시킨다(그림 8-14). 페이어 패치 안의 B세포는 장에 붙어있는 점막으로 항체를 분비 하고, 점막장벽을 가로질러 침입한 병원균은 T세포가 방어한다. 하지만 GALT는 많은 양의 식품항원에 노출되어 있어 부적절한 염증성반응을 방 지하기 위해 항원특이성 억제세포가 존재하여 점막면역계를 식품항원과 보통의 장균총 박테리아에 대해 무시하도록 한다.

그림 8-14. 페이어 패치 면역기관의 모식도

유익한 균들은 외부에서 들어오는 음식과 미생물의 거대한 항원으로부 터 인체를 보호하기도 하며 이러한 균은 섬유소를 먹고 잘 자라는 비피더 스와 같은 종류이다. 그러나 섬유소가 부족한 육식위주의 식단은 건강한 장내미생물의 조성을 약화시키고 인체에 해로운 병원체를 증식시킬 수 있 다. 따라서 완전채식에 비해 비채식은 보다 많은 병원체와 그들이 생성하 는 독소에 노출이 되고 보다 많은 항체와 백혈구들이 필요하게 될 것이다. 말초림프기관은 구조적으로 림프구가 모이는 곳인데, 감염부위로부터 이동해 온 병원소를 잡는 작용을 한다. 림프조직에서 병원소의 표면에 있 는 특이항원을 인지하기 위해 림프구는 순환을 중지하고 효과 B세포나 T 세포로 분화하게 된다. 채식에 비해 비채식은 병원소의 증식이 쉽게 많이 되며 인체는 보다 많은 림프구들을 필요로 하게 될 것이다. 그리고 비채식 인의 혈액에는 채식인에 비해 콜레스테롤과 지질의 함량이 높으며 혈당농

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도와 철의 농도도 높은데 이는 혈액의 혈류흐름을 느리게 한다. 따라서 백 혈구의 이동속도와 활동도 느려질 것이며 항원에 대항하는 백혈구 수는 상 대적으로 더 많이 요구될 것이다. 완전채식은 혈액의 흐름을 원활히 하여 백혈구의 활동과 이동속도를 높여 더욱 효과적인 방어작용을 하도록 할 수 있으며 따라서 같은 기능을 하는 데 더욱 적은 수의 백혈구로 충분하게 된 다. 신경내분비계와 관련된 또다른 가설이 가능하다. 즉 T세포의 흉선에서 음성과 양성선택과정 중에 스테로이드 호르몬이 관여한다는 것이다. 채식 인에 비해 비채식인은 코르티솔의 수치가 매우 높은데 그것이 T세포의 선 택과정에 영향을 줌으로써 자가면역질환을 만들 수 있는 T세포들이 다량 으로 만들어져 순환계에 방출될 수 있다. 여기에 대해서는 아직 이중선택 에 대한 메카니즘이 자세히 알려져 있지 않아 향후 추가적인 연구들이 필 요하다.

8.14. 결론 면역계에 대해서는 아직도 많은 부분이 밝혀져 있지 않다. 특히 영양과 면역과의 관계는 앞으로 중요하게 연구되어야 할 영역이다. 다양한 식물에 풍부한 항산화제들은 염증반응을 완화함으로써 암, 당뇨, 치매, 관절염, 백내장 등 인체의 거의 모든 질병들에 유익한 효과를 낳는다. 육류는 콜레 스테롤을 공급함으로써 인체의 다섯가지 스테로이드 호르몬을 비롯한 다 양한 호르몬들을를 교란시킨다. 이것은 다시 면역세포의 발달과정에 유해 한 영향을 주고 인체의 다양한 질병들의 원인 중 하나가 될 수 있다. 이에 대한 심층적인 연구가 필요하다. 암의 발달과정에서 혈관이 새롭게 형성되 는 것을 식물성 성분들이 억제한다. 질병이 발생한 후 치료하는것 보다는 사전에 예방하는 것이 중요하다는 점에서 식이와 면역과의 이해가 필요하 다.

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