칭화대, 불가능 깬 현미경 개발…전침의 면역조절 기전 규명

중국 연구진이 생체 내에서 면역세포의 군집 행동을 실시간으로 관찰할 수 있는 초고해상도 현미경을 개발, 이를 통해 전침(전기 침)의 면역 조절 메커니즘을 세계 최초로 규명했다.

칭화대학교 다이충하이, 우지아민 교수와 화중과학기술대학교 왕웨이 교수 공동 연구팀은 이 같은 내용의 연구 논문을 국제 학술지 '네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)'에 지난 15일(현지시간) 게재했다고 중국 바이오 전문매체 바이오온이 31일 보도했다.

연구팀은 'RUSH3D-HR'로 명명된 새로운 공초점 체적 현미경을 개발했다. 이 현미경은 기존 기술의 한계로 여겨졌던 공간 해상도, 시야, 이미징 속도, 샘플 활성 간의 상충 관계, 즉 '불가능의 삼각지대'를 극복했다.

RUSH3D-HR은 1.05의 높은 개구수(NA)를 구현해 약 390나노미터(nm)의 높은 해상도로 2.7 × 2.0 × 0.04 mm³에 달하는 넓은 부피를 초당 5회 촬영할 수 있다. 이는 기존 현미경 대비 실험 효율을 수십 배 이상 끌어올린 성능이다.

연구팀은 이 기술을 활용해 지질다당류(LPS)로 염증을 유도한 쥐의 비장에서 6000개 이상의 중성구 움직임을 한 시간 이상 관찰했다. 그 결과, 무작위로 흩어져 있던 중성구들이 순간적으로 모여드는 '돌발적 군집 행동'을 발견했다.

특히 연구팀은 침술 지점 중 하나인 '족삼리(ST36)'에 전침 자극을 가했을 때 이러한 중성구의 군집 행동이 억제되는 현상을 직접 확인했다. 이는 말초 신경 자극이 면역 체계를 조절할 수 있다는 직접적인 증거를 제시한 것이다.

연구팀은 "RUSH3D-HR 기술은 상처 치유 과정에서의 세포 이동, 급성 간부전 시 중성구-대식세포 상호작용 등 다양한 면역 현상을 아원 세포 수준에서 관찰하는 데 성공했다"고 설명했다.

이번 연구 성과는 세포생물학, 면역학, 병리학 등 다양한 분야에서 질병의 진행 과정을 이해하는 데 RUSH3D-HR 기술이 폭넓게 활용될 수 있음을 시사한다.