세계김치연구소, 김치 면역조절 효과 세계 최초 규명 The World’s First Elucidation of the Immunomodulatory Effects of Kimchi by the World Institute of Kimchi

The World’s First Elucidation of the Immunomodulatory Effects of Kimchi by the World Institute of Kimchi

Elucidation of the immunomodulatory mechanism of kimchi through single-cell transcriptomics analysis in a 12-week clinical trial

Newswise — Amid concerns about the simultaneous spread of multiple respiratory diseases, such as colds and influenza, with the change of seasons in current times, a recent clinical study has scientifically proven that kimchi, a traditional Korean fermented food, enhances the function of human immune cells and maintains the balance of the immune system.

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세계김치연구소, 김치의 면역조절 효과 세계 최초 규명

12주 임상실험에서 단일세포 전사체 분석을 통한 김치의 면역조절 기전 규명

요즘 같은 시대에 계절이 바뀌면서 감기, 독감 등 여러 호흡기 질환이 동시에 확산되는 것에 대한 우려가 나오는 가운데, 한국의 전통 발효식품인 김치가 인체 면역세포 기능을 강화하고 면역체계의 균형을 유지해 준다는 사실이 최근 임상연구를 통해 과학적으로 입증됐습니다.

과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관인 세계 김치연구소(소장 장해춘)는 김치 섭취가 과도한 면역 반응을 억제하는 동시에 면역 기능을 향상시키는 면역 조절 효과를 시사하는 단일세포 유전자 분석 결과를 발표했습니다. 이는 김치의 면역학적 효과를 단일세포 수준에서 규명한 세계 최초의 연구로, 김치 섭취가 대사 건강뿐만 아니라 면역 건강에도 기여할 수 있음을 보여주었습니다.

본 연구의 참여자는 과체중 성인으로, 세 그룹(각각 n = 13)으로 나뉘었습니다. 각 그룹의 참여자들은 위약, 자연 발효 김치로 만든 김치 가루, 또는 스타터 배양액으로 발효한 김치로 만든 김치 가루를 12주 동안 섭취했습니다. 12주간의 개입 후, 말초혈액 단핵세포(PBMC)를 채취하여 단일세포 전사체 분석(scRNA-seq)을 수행했습니다. 연구팀은 이 최첨단 기술을 사용하여 각 세포의 유전자 발현 변화를 추적함으로써, 기존 검사법으로는 검출하기 어려운 미묘한 면역 반응 변화를 밝혀낼 수 있었습니다.

분석 결과, 김치 섭취군에서는 박테리아나 바이러스 등 외부 침입자를 인식하고 신호를 전달하는 항원제시세포(APC)의 기능이 강화되었습니다. 또한, CD4+ T 세포는 방어 세포와 조절 세포로 균형 있게 분화되었습니다. 이러한 결과는 김치가 단순히 면역 체계를 자극하는 데 그치지 않고, 필요에 따라 면역 체계의 방어 능력을 강화하고 불필요하고 과도한 반응을 억제하는 '정밀 조절자' 역할을 한다는 것을 시사합니다.

또한, 김치 발효 방법에 따라 면역 조절 효과에 차이가 관찰되었습니다. 자연 발효 김치와 스타터 발효 김치 모두 면역 균형 유지에 긍정적인 효과를 보였지만, 스타터 발효 김치는 면역 세포의 항원 인식 능력 강화 및 불필요한 신호 전달 억제 측면에서 더 두드러진 면역 조절 효과를 나타냈습니다. 이러한 결과는 향후 스타터 기술을 활용하여 김치의 건강 기능성을 체계적으로 향상시킬 수 있음을 시사합니다.

이번 연구를 주도한 세계김치연구소 이우재 박사는 “김치가 면역세포 활성화와 과민반응 억제라는 두 가지 효과를 동시에 가지고 있다는 것을 세계 최초로 규명한 연구”라고 밝혔다. 또한 “앞으로 면역 및 대사 건강과 관련된 김치와 유산균 연구를 국제적으로 확대해 나갈 계획”이라고 강조했다.

본 연구 결과는 김치를 단순한 전통 발효식품을 넘어 면역 건강에 대한 효과가 과학적으로 입증된 기능성 식품으로 자리매김하는 데 기여할 것입니다. 본 연구 결과는 건강기능식품 개발, 백신 효능 향상, 면역 질환 예방 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대됩니다. 본 연구 결과는 식품과학 분야 최고 권위의 국제 학술지인 npj Science of Food(IF 7.8)에 게재되었습니다.

※ 논문 제목: 단일세포 RNA 시퀀싱을 통해 김치 식이 중재가 인간 항원 제시 세포와 CD4 ⁺ T 세포를 조절한다는 사실이 밝혀졌습니다.

* 저자: (교신저자) 홍성욱 박사, (첫 번째 저자) 이우재 박사

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