장내 유익균이 사라지지 않고 장 속에 남아 해로운 특성을 갖게 되면 만성질환의 원인이 될 수 있다는 새로운 연구 개념이 제시됐다.
장내 미생물의 종류와 양뿐 아니라 살아남은 세균의 기능적 변화까지 함께 평가해야 한다는 것으로, 비만과 당뇨병, 아토피 피부염 등 만성질환의 발생 기전을 이해하고 정밀 진단·치료기술을 개발하는 데 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다.
한국연구재단은 고려대학교 김희남 교수가 장내 미생물의 손상을 ‘세균의 소실’과 ‘잔존 세균의 기능적 저하’라는 두 가지 축으로 통합해 평가하는 새로운 개념적 틀을 제안했다고 밝혔다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구 및 포스트게놈 신산업 육성을 위한 다부처유전체 사업 지원으로 수행됐으며, 장내 미생물 분야 국제학술지 'Gut Microbes'에 지난 10월 15일 온라인 게재됐다.
- 세균의 종류와 양만으로는 장내 미생물 손상 파악 한계
장내 미생물은 소화와 대사, 면역 기능 등에 관여하며 인체 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 최근에는 장내 미생물의 불균형과 기능 변화가 비만과 당뇨병, 아토피 피부염 등 다양한 만성질환과 연관돼 있다는 연구 결과가 잇따르고 있다.
그러나 기존 연구는 주로 장내에 어떤 세균이 얼마나 존재하는지, 즉 미생물의 종류와 양이 어떻게 변하는지에 초점을 맞춰 왔다.
이 같은 분석만으로는 장내 미생물의 전반적인 손상 상태를 파악하는 데 한계가 있다는 것이 연구진의 설명이다. 유익균이 충분히 존재하더라도 개별 세균의 기능이 저하되거나 질환에 불리한 특성을 나타낼 수 있기 때문이다.
이에 연구진은 장내 미생물 손상을 단순한 세균의 감소나 소실로만 판단해서는 안 되며, 남아 있는 세균이 본래의 기능을 유지하고 있는지도 함께 살펴야 한다고 강조했다.
- 유익균의 유전적 변화·균주 구성 변화가 기능 손상 유발
김희남 교수 연구진은 앞선 연구를 통해 장내 세균의 기능적 저하가 유전적 변화와 생태적 변화라는 서로 다른 경로로 나타날 수 있음을 확인했다.
대표적으로 장내 미생물인 아커만시아(Akkermansia)에서는 돌연변이로 인해 대사 건강에 유익한 기능이 약화되는 유전적 경로를 밝혀냈다.
또 다른 장내 미생물인 피칼리박테리움(Faecalibacterium)에서는 유익한 균주보다 잠재적 병원성을 지닌 균주가 우세해지는 생태적 변화가 아토피 피부염 발생에 기여할 수 있음을 확인했다.
이는 같은 종류의 세균이 장내에 존재하더라도 유전적 특성이나 균주 구성에 따라 인체에 미치는 영향이 달라질 수 있음을 보여준다.
특히 장내 유익균의 존재 여부만으로 건강 상태를 판단할 경우, 세균의 기능 저하나 잠재적 유해성 증가와 같은 중요한 변화를 놓칠 수 있다는 점에서 의미가 있다.
- 사라지는 미생물 , 기능 잃은 미생물 평가
이번 연구는 장내 미생물 손상을 설명하는 기존 개념을 확장했다는 점에서 주목된다.
미생물학자인 마틴 블레이저(Martin Blaser) 교수가 제시한 '사라지는 미생물 가설'은 환경 변화와 생활양식 등의 영향으로 특정 미생물이 인체에서 소실되는 현상에 주목한다.
반면 이번 연구는 미생물이 사라지는 현상뿐 아니라 장내에 남아 있는 세균이 본래의 유익한 기능을 잃는 현상까지 함께 고려해야 한다는 새로운 관점을 제시했다.
연구진은 두 가지 손상 양상을 통합적으로 평가함으로써 기존의 미생물 구성 분석만으로는 포착하기 어려웠던 기능적 변화를 보다 정밀하게 파악할 수 있을 것으로 보고 있다.
향후 장내 미생물 연구에서는 특정 세균의 존재 여부나 상대적 비율을 확인하는 데 그치지 않고, 개별 균주의 유전적 특성과 실제 기능, 장내 생태계에서의 역할까지 종합적으로 분석할 필요가 있다는 것이다.
김희남 교수는 “이번 연구는 그동안 간과됐던 장내 미생물의 기능적 저하라는 또 하나의 중요한 손상 양상을 제시한 것”이라며 “기존 분석으로는 포착하기 어려웠던 장내 미생물의 숨겨진 손상을 보다 정확하게 평가하고, 만성질환의 정밀 진단과 치료기술 개발에 기여할 것”이라고 밝혔다.
연구진은 이번 개념적 틀이 장내 미생물의 건강 상태를 평가하는 새로운 연구 방향을 제시하고, 만성질환과 장내 미생물 간 연관성을 보다 깊이 이해하는 데 이론적 토대가 될 것으로 기대하고 있다.
장내 미생물의 종류와 양뿐 아니라 살아남은 세균의 기능적 변화까지 함께 평가해야 한다는 것으로, 비만과 당뇨병, 아토피 피부염 등 만성질환의 발생 기전을 이해하고 정밀 진단·치료기술을 개발하는 데 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다.한국연구재단은 고려대학교 김희남 교수가 장내 미생물의 손상을 ‘세균의 소실’과 ‘잔존 세균의 기능적 저하’라는 두 가지 축으로 통합해 평가하는 새로운 개념적 틀을 제안했다고 밝혔다.이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구 및 포스트게놈 신산업 육성을 위한 다부처유전체 사업 지원으로 수행됐으며, 장내 미생물 분야 국제학술지 'Gut Microbes'에 지난 10월 15일 온라인 게재됐다.- 세균의 종류와 양만으로는 장내 미생물 손상 파악 한계장내 미생물은 소화와 대사, 면역 기능 등에 관여하며 인체 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 최근에는 장내 미생물의 불균형과 기능 변화가 비만과 당뇨병, 아토피 피부염 등 다양한 만성질환과 연관돼 있다는 연구 결과가 잇따르고 있다.그러나 기존 연구는 주로 장내에 어떤 세균이 얼마나 존재하는지, 즉 미생물의 종류와 양이 어떻게 변하는지에 초점을 맞춰 왔다.이 같은 분석만으로는 장내 미생물의 전반적인 손상 상태를 파악하는 데 한계가 있다는 것이 연구진의 설명이다. 유익균이 충분히 존재하더라도 개별 세균의 기능이 저하되거나 질환에 불리한 특성을 나타낼 수 있기 때문이다.이에 연구진은 장내 미생물 손상을 단순한 세균의 감소나 소실로만 판단해서는 안 되며, 남아 있는 세균이 본래의 기능을 유지하고 있는지도 함께 살펴야 한다고 강조했다.- 유익균의 유전적 변화·균주 구성 변화가 기능 손상 유발김희남 교수 연구진은 앞선 연구를 통해 장내 세균의 기능적 저하가 유전적 변화와 생태적 변화라는 서로 다른 경로로 나타날 수 있음을 확인했다.대표적으로 장내 미생물인 아커만시아(Akkermansia)에서는 돌연변이로 인해 대사 건강에 유익한 기능이 약화되는 유전적 경로를 밝혀냈다.또 다른 장내 미생물인 피칼리박테리움(Faecalibacterium)에서는 유익한 균주보다 잠재적 병원성을 지닌 균주가 우세해지는 생태적 변화가 아토피 피부염 발생에 기여할 수 있음을 확인했다.이는 같은 종류의 세균이 장내에 존재하더라도 유전적 특성이나 균주 구성에 따라 인체에 미치는 영향이 달라질 수 있음을 보여준다.특히 장내 유익균의 존재 여부만으로 건강 상태를 판단할 경우, 세균의 기능 저하나 잠재적 유해성 증가와 같은 중요한 변화를 놓칠 수 있다는 점에서 의미가 있다.- 사라지는 미생물 , 기능 잃은 미생물 평가이번 연구는 장내 미생물 손상을 설명하는 기존 개념을 확장했다는 점에서 주목된다.미생물학자인 마틴 블레이저(Martin Blaser) 교수가 제시한 '사라지는 미생물 가설'은 환경 변화와 생활양식 등의 영향으로 특정 미생물이 인체에서 소실되는 현상에 주목한다.반면 이번 연구는 미생물이 사라지는 현상뿐 아니라 장내에 남아 있는 세균이 본래의 유익한 기능을 잃는 현상까지 함께 고려해야 한다는 새로운 관점을 제시했다.연구진은 두 가지 손상 양상을 통합적으로 평가함으로써 기존의 미생물 구성 분석만으로는 포착하기 어려웠던 기능적 변화를 보다 정밀하게 파악할 수 있을 것으로 보고 있다.향후 장내 미생물 연구에서는 특정 세균의 존재 여부나 상대적 비율을 확인하는 데 그치지 않고, 개별 균주의 유전적 특성과 실제 기능, 장내 생태계에서의 역할까지 종합적으로 분석할 필요가 있다는 것이다.김희남 교수는 “이번 연구는 그동안 간과됐던 장내 미생물의 기능적 저하라는 또 하나의 중요한 손상 양상을 제시한 것”이라며 “기존 분석으로는 포착하기 어려웠던 장내 미생물의 숨겨진 손상을 보다 정확하게 평가하고, 만성질환의 정밀 진단과 치료기술 개발에 기여할 것”이라고 밝혔다.연구진은 이번 개념적 틀이 장내 미생물의 건강 상태를 평가하는 새로운 연구 방향을 제시하고, 만성질환과 장내 미생물 간 연관성을 보다 깊이 이해하는 데 이론적 토대가 될 것으로 기대하고 있다.