｜미 워싱턴대 연구팀 생쥐 실험…마이크로바이옴, 신경퇴행 유발하는 화합물 생성
｜"장내 미생물 변화시켜 신경퇴행성 질병 치료 가능할 수도…추가 연구 계획"

장내 미생물(마이크로바이옴)이 알츠하이머 등 뇌에서 발생하는 질병에도 영향을 미칠 수 있다는 해외 연구 결과가 공개됐다. 마이크로바이옴은 장내 서식하는 미생물 균총을 뜻하는 용어다.

그동안 마이크로바이옴은 비타민 생산과 음식물 소화를 돕고 해로운 박테리아의 과도한 증식을 방지하는 등 우리 몸에 광범위한 이점을 제공한다는 연구 결과가 있었다. 하지만 이번 연구에서 마이크로바이옴이 뇌 조직을 손상하고 면역세포 행동에 영향을 줄 수 있다는 '악영향'도 있다는 점이 확인된 것이다.

다만 연구팀은 이번 연구 결과가 향후 항생제, 프로바이오틱스, 식이요법 등을 통해 장내 미생물군에 영향을 줘 신경퇴행성 질환을 예방하고 치료하는 새로운 방법으로 이어질 수 있을 것으로 기대했다.

16일 미국 워싱턴대학교 의과대학 연구팀은 "동물실험에서 마이크로바이옴 군집이 뇌 건강에 중요한 역할을 한다는 것을 발견했다"고 밝혔다. 장내 박테리아가 만들어낸 화합물이 알츠하이머와 유사한 상태로 뇌 조직을 손상하고 면역세포 행동에 영향을 줄 수 있다는 것이다.

연구팀은 인체 타우(tau) 단백질 변이를 발현해 알츠하이머와 유사한 뇌 손상과 인지장애를 일으킬 수 있는 생쥐를 대상으로 동물실험을 진행했다. 타우 단백질 변이는 뇌내 과다 축적되면 아밀로이드베타(Aβ)와 함께 알츠하이머를 일으키는 원인으로 알려져 있다.

연구팀은 생쥐를 생후 9개월까지 타우 단백질이 신경세포인 뉴런에 축적돼 손상을 입히고 뇌가 위축되도록 했다. 또 알츠하이머 위험인자인 인간 아포리포프로테인(APOE)을 변형시킨 유전자를 발현하도록 했다.

각각 무균 환경과 정상 환경으로 구분해 장내 미생물군 형성에 차이를 뒀다. 그 결과, 무균 환경에서 키운 생쥐는 40주차에 장내 미생물군집이 발견되지 않았으며, 뇌 손상 정도는 정상적인 환경에서 키운 생쥐보다 훨씬 적었다.

또한 정상 환경에서 자란 생쥐에 2주간 항생제를 투여하자 장내 미생물군이 줄었고, 수컷 생쥐의 경우 뇌 손상도 줄었다. 다만 암컷 생쥐는 항생제 투여가 큰 영향을 미치지 않았다.

연구팀은 또 특정 단쇄지방산 3종류가 신경퇴행에 미치는 영향을 알아봤다. 단쇄지방산은 장 속 미생물이 식이섬유나 당을 분해해서 만든 물질이다.

단쇄지방산은 혈액 중 면역세포를 활성화해 신경퇴행을 유발했다. 특히 뇌 내 면역세포 활성화는 뇌 조직 손상으로 이어졌다.

장내 미생물군이 없는 생쥐에서는 단쇄지방산이 검출되지 않았는데, 이를 먹였더니 뇌 내 면역세포가 더 활성화됐고 타우 단백질과 관련된 손상이 더 많이 관찰됐다. 항생제를 투여한 생쥐에서는 단쇄지방산 3종이 모두 적게 검출됐다.

연구팀은 이번 연구 결과에 대해 장내 미생물을 변화시키는 치료법이 신경퇴행성 장애의 발병 또는 진행에 영향을 줄 수 있다는 의미라고 평가했다.

연구팀은 "알츠하이머 환자 장내 미생물군집과 건강한 사람의 장내 미생물군집이 다를 수 있다는 증거"라면서도 "이 차이가 알츠하이머를 일으키는 원인인지, 결과인지, 둘 다인지 또는 미생물군집에 변화를 주면 질병에 어떤 영향을 미칠 수 있는지는 분명하지 않다"고 말했다.

이어 "향후 유전적으로 신경퇴행성 질환을 가진 쥐를 대상으로 신경손상 징후가 나타나기 전에 미생물군을 조작해 신경퇴행을 늦추거나 예방할 수 있는지 연구할 계획"이라며 "중년 이후 아직 정상이지만 장애가 발생하지 않은 사람에게 치료하는 것과 같은 효과"라고 설명했다.

출처 : 뉴스1
URL : https://n.news.naver.com/article/421/0006577771?sid=104