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독감백신에 대한 면역반응, 남성호르몬 수치에 따라 달라진다.

 

미국 스탠포드 의과대학 연구팀은 남성의 높은 테스토스테론 수치와 독감백신에 대한 약한 면역반응과의 관계에 대한 연구결과를 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표하였다.

 

 

본 연구에서 여성은 전반적으로 남성에 비해 백신에 강한 항체반응을 나타내었으며, 혈중 테스토스테론 수치가 낮은 남성은 항체반응이 여성과 비슷한 수준을 보였다.

즉, 대표적인 남성호르몬인 '테스토스테론'의 혈중 수치가 높은 남성은 독감 예방접종 백신에 대한 면역반응이 테스토스테론 수치가 낮은 남성이나 여성에 비해 약할 가능성이 있다는 연구결과가 나왔다.

 

일반적으로 남성은 여성에 비해 세균, 바이러스, 곰팡이 및 기생충에 쉽게 감염되며, 독감, 황열, 홍역, 간염 등의 질병에 약한 면역반응을 나타낸다고 알려져 왔다. 본 연구는 이러한 현상에 대한 이유를 설명하고 있다.

 

여성이 남성보다 강한 항체반응

연구팀은 20~80대 여성 53명, 남성 34명에게 3가 불활화 계절독감 백신(H1N1, H3N2, B형 독감)을 주사한 뒤 면역반응을 살폈다. 그 결과, 여성은 독감백신 특히, H3N2에 강한 항체반응을 보였다.

 

[표 1] 독감백신의 항체반응에 대한 연령, 성별의 영향

 

또한, 성별에 따른 278개 immune parameters의 차이를 분석한 결과, 7개 parameters에서 유의한 차이를 발견하였다. 이 중 여성에서 증가된 6개 parametes는 염증마커로 알려진 LEPTIN, Interleukin-1 receptor agonist(IL-1ra), C-reactive protein(CRP), Granulocyte macrophage-colony stimulating factor(GM-CSF), Interleukin-5(IL-5)와 미성숙 단핵구의 STAT3 phosphorylation(M-pSTAT3)이었으며, 남성에서 증가된 parameter는 Y-염색체에 위치한 유전자로 구성된 module 106이었다.

 

[그림 1] 여성과 남성에서의 baseline immune parameters의 유의한 차이

 

그러나, 면역반응을 일으키는 주요 신호전달 단백질의 높은 농도는 독감백신에 대한 반응 정도와 연관되지 않았기에 성별에 의한 유전자 발현양상의 차이를 조사하였다.

 

백신 면역반응의 성별 차이와 지질대사 관련 유전자 발현의 관계

 

본 연구는 테스토스테론 수치가 높은 남성에서 지질 생합성에 관여하는 특정 그룹 유전자(Module 52)의 발현 증가가 백신의 면역 반응 저하와 관계가 있음을 보여주었다(그림 2).

 

연구자들은 남성 피험자 34명을 테스토스테론 수치 중앙값을 기준으로 high(Thi)와 low(Tlo)의 두 그룹으로 나누었다. 테스토스테론 수치와 module 52의 상호작용은 Thi-그룹에서만 유의하였으며(OR=0.19, p<0.005), Tlo-그룹에서는 유의하지 않았다(OR=0.87, P=0.18).

다시 말해, Thi-그룹 남성에서 Module 52 유전자의 높은 발현은 백신 접종 후 낮은 항체 수준과 관련 있으며, Tlo-그룹 남성과 여성에서는 Module 52 유전자의 활성화 수준이 독감 백신에 대한 항체 형성과 유의한 관계가 없음을 나타내었다.

 

 [그림 2] Module 52의 발현에 근거한 남성과 여성에서의 백신 반응에 대한 odds ratio(OR)

 

테스토스테론 농도가 높은 경우 약한 면역반응

 

추가 분석은 테스토스테론이 Module 52 유전자 발현을 억제하는 전사요소 농도를 감소시킴을 보여주었다. 즉, 혈중 높은 수치의 테스토스테론은 더 많은 Module 52 발현을 일으키게 된다. 이 Module 52 유전자의 일부는 면역체계와 연관이 있는 것으로 알려져 있다.

 

이러한 결과는 기존의 동물실험과 in vitro 시험에서 테스토스테론이 IL-10과 같은 항염증 사이토카인의 합성을 증가시켜 면역을 억제한다는 결과와 일치하였다.

 

그러면 왜 남성의 전형적인 2차 성징 즉, 골격과 근육, 수염의 발달과 공격적인 기질 등을 나타내는 호르몬이 한편으로는 남성의 면역체계를 무기력하게 만드는 것일까?

 

 

 

연구팀에 따르면 인류의 진화과정에서 남성이 수렵이나 싸움 등으로 쉽게 부상하기 쉽고 병원체에 과잉 면역반응을 일으키면 오히려 질병 자체보다 더 위험하기 때문에 약하게 조절되고 있을 지도 모른다고 말하고 있다.

 

연구진들은 이런 연구 결과를 토대로 남성에게 독감 백신 투여단위를 2배 늘리거나, 테스토스테론 혈중 수치를 낮추면 면역반응을 끌어올릴 수 있을 것이라고 해결방법을 제시하였다.

  

[근거]

David Furman, Boris P. Hejblum, Noah Simon, et al. Systems analysis of sex differences reveals an immunosuppressive role for testosterone in the response to influenza vaccination, PNAS 2014 111 (2) 869-874