금회는 "휴먼 마이크로바이옴 관련 토막 정보와 이슈" 4편을 전송드립니다.

각각을 요약 소개합니다.

① 장내 미생물의 세포외소포체 기반 염증성 장 질환 치료제 개발 : Journal of Extracellular Vesicles

 ▶궤양성 대장염, 크론병을 포함하는 염증성 장 질환은 20~40대 젊은 층에 주로 발병하는 원인불명의 난치성 질환으로, 최근 국내·외의 염증성 장 질환 환자수가 늘어나는 추세로, 국내에서 지난 5년간 32% 증가함. 특히, 다양한 합병증을 일으키며 신체 기능의 감소는 물론 대장암 

   유발의 원인이 되는 난치성 질환임

 ▶사람의 장에서 서식하는 미생물의 일종인 Roseburia intestinalis에서 분비되는 세포외소포체(extracellular vesicles)를 분리하는 데 성공함

 ▶해당 세포외소포체를 염증성 장 질환 동물모델에 경구로 투여한 결과, 염증성 장 질환의 질병 대조군 대비 장 상피세포와 점막층 손상 및 면역세포 침윤이 감소하였고, 대장 길이 감소를 효과적으로 억제함에 따라 세포외소포체 투여군에서 질병 활성도가 낮음을 확인함(그림 1)

 ▶장 조직 염증이 완화됨과 동시에 장의 장벽 기능이 개선되고 불균형한 장내 균총의 균형이 회복되는 등 뛰어난 치료 효능을 확인하여 염증성 장 질환 치료와 관련된 작용기전을 규명함(그림 2) 

② 장내균총, 위암치료 열쇠되나 : Gut Microbes

 ▶위암 환자의 기능성 장내균총과 면역세포를 분석한 결과 위암 환자에서 감소돼 나타나는 장내균총의 유익한 대사산물인 butyrate가 종양 미세환경에서의 면역 저하를 제어한다는 사실을 확인함.

 ▶ Butyrate는 장내균총 중 하나인 Faecalibacterium의 대사 산물로, 섬유질을 분해하고 발효시키는 과정에서 생성되는 단쇄 지방산(SCFAs, Short Chain Fatty Acids)임.  Faecalibacterium은 대장 점막의 염증을 줄이고, 면역체계를 강화하며, 소화 과정을 돕는 등 유익한 기능을 하는 

    것으로 알려져 있음

 ▶위암환자의 장내균총과 면역 저하의 상관성을 조사하기 위해 위암환자의 혈액 내 면역 세포와 종양조직에서 면역세포 아형을 분석한 결과 진행성 위암 환자는 조기 위암환자 보다 혈액 내 면역 세포와 종양조직에서 면역억제인자로 알려진 PD-L1과 IL-10의 발현이 높은 것을 확인함

 ▶위암 환자의 장내균총을 분석한 결과, butyrate를 생산하는 일부 장내세균이 감소되었고, 감소된 균주들은 Faecalibacterium을 비롯해 면역반응을 활성화하는 Collinsella, 소화 과정을 돕는 비피더스균이었음

 ▶이러한 장내균총이 분비하는 대사산물인  butyrate가 위암세포에 어떤 영향을 주는지를 확인하기 위해 위암 아바타 모델을 활용, 실험한 결과  butyrate가 생체 내 모델에서도 위암세포의 PD-L1과 IL-10의 발현을 억제시키는 것을 확인함으로써 암 촉진을 억제하는 항종양효과가 

   있음을 입증함 

③ 포스트바이오틱스가 운동 능력과 회복에 도움이 될 수 있을까? : Nutrients

 ▶포스트바이오틱스 섭취와 운동 능력과 회복에 관련된 문헌의 체계적 문헌고찰을 위해 8세 이상의 건강한 남녀를 대상으로 수행됨

 ▶총 477명 피험자 대상으로 포스트바이오틱스 섭취가 운동능력, 근 회복, 체성분변화, 피로와 통증정도, 근육손상, 염증, 면역조절, 산화스트레스 등에 어떠한 영향을 미치는지를 고찰한 결과, 수 주간의 운동 훈련 기간 동안 포스트바이오틱스 섭취는 피험자의 기분을 긍정적으로 

   향상시켜주고 피로지각을 감소시켰으며, 운동선수의 운동능력 향상에 도움이 되었음

 ▶포스트바이오틱스가 어떻게 운동 회복력을 증가시킬 수 있는지에 대해서는 향후 더 많은 연구가 진행 되어야 함 

④ 인체질병 마이크로바이옴 지도: Genome Research
 ▶전 세계 과학자들은 2007년부터 ‘국제인간마이크로바이옴 컨소시엄’ 등을 결성해 비밀을 풀기 시작했지만 주된 대상자는 건강한 정상인이었고, 마이크로바이옴으로 질병을 치료하기 위해서는 질병환자에 대한 빅데이터가 필요함

 ▶북미, 유럽, 남아시아 및 동아시아 등 19개국에 23개 질병에 대한 6014개의 인간 장내 샷건 메타지놈 데이터(장내 미생물 유전체 데이터)를 심층 분석한 후 건강한 개인과 특정 질병을 가진 사람에게 어떤 박테리아가 가장 많이 나타나는지를 분류해 특정 기능을 특정 박테리아와 

   연결시킨 후 이를 데이터베이스화시켜 지도처럼 작성함

 ▶당뇨병, 염증성 질환, 우울증 등 23개 질환환자들 대부분의 장내 마이크로바이옴에서 유해균인 푸소박테륨(Fusobacterium), 클로스트리듐(Clostridium), 연쇄상구균(Streptococcus) 균주가 증가하고, 장내 유익균인 라크노스시라피에(Lachnospiraceae)에 속하는 단쇄지방산 

   생성균주가 감소하는 것을 발견함

 ▶서구화된 음식과 환경에 노출이 잦은 경우 장내 염증을 촉진하는 박테리아와 항생제 내성 균주가 지속적으로 증가한다는 것도 확인하였고, 아프리카나 몽골 등 서구화되지 않은 마이크로바이옴과 일본과 중국데이터를 비교했을 때 유해균인 클로스트리듐 균주 증가가 확인함

업무에 도움이 되시기 바랍니다.