"장내 미생물이 루게릭에 영향 줘"
"장내 미생물이 루게릭에 영향 줘"
  • 강지희
  • 승인 2019.07.31 19:55
  • 조회수 2249
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루게릭 환자 중 가장 잘 알려진 스티븐 호킹. 출처: Wikimedia Commons
루게릭 환자 중 가장 유명한 스티븐 호킹. 출처: Wikimedia Commons

장 내 박테리아가 파킨슨병과 루게릭병에 영향을 줄 수 있다고 합니다. <Nature>에 게재된 논문에 따르면 어떤 장 박테리아는 루게릭병의 증상을 늦출 수 있는 분자를 생산할 수 있다고 하는데요.

 

이스라엘의 바이츠만 과학연구소의 면역학 교수 Eran Elinav 연구진은 쥐를 대상으로 실험했습니다. 쥐들은 모두 유전자 형질 전환을 거쳐 루게릭병과 유사한 증상을 갖고 있었습니다. 사람의 경우 루게릭병이 유전적으로 발생하는 경우가 있는데요. 이는 SOD-1(superoxide dismutase1) 효소의 93번째 아미노산이 글루탐산(glutamate)에서 알라닌(Alanine)으로 변형돼 나타나는 케이스입니다. 루게릭과 유사한 증상을 가진 쥐도 유전자 형질 전환으로 SOD-1 효소에 돌연변이가 있었죠.

연구진은 쥐들을 대상으로 실험했다. 출처: pixabay
연구진은 쥐들을 대상으로 실험했다. 출처: pixabay

연구진은 루게릭 쥐의 몸에 있는 균들을 없애기 위해 다량의 항생제를 투여했습니다. 그 결과 쥐들의 루게릭 증상은 항생제 투여 전보다 악화됐습니다. 연구진은 또한 무균의 공간에서 루게릭 쥐를 키우는 것이 매우 어렵다는 점을 발견했습니다. 무균 환경에서 키운 쥐들은 다른 쥐들보다 더 일찍 사망했죠. 연구진은 몸에 있는 미생물과 쥐들의 루게릭 병이 연관성이 있을 것이라는 가설을 세웁니다.

 

연구진은 유전자 형질 전환을 한 쥐들과 건강한 쥐들의 미생물들의 구성과 기능을 분석해 어떤 차이가 있는지 연구했습니다. 유전자 형질 전환이 된 쥐들은 루게릭이 진행되거나 루게릭의 명백한 증상이 나타나기 전에 일부 미생물 변종이 나타났습니다. 연구진은 루게릭이 있는 쥐로부터 총 11종의 장내 미생물 변종을 확인했습니다.

 

연구진은 루게릭 쥐들에 항생제를 투여하고 건강한 쥐에서 가져온 11종의 균주를 투여했습니다. 대부분의 균주는 쥐들에 효과를 주지 못했으며 일부 균주는 오히려 쥐들의 병을 악화시켰죠. 하지만 Akkermansia muciniphila라는 균주는 쥐들의 루게릭의 진행을 늦추고 생존을 연장시켰습니다. 연구진이 쥐들을 연구한 결과 루게릭 쥐들은 Akkermansia muciniphila가 거의 없었다고 합니다.

 

Akkermansia muciniphila와 니코틴아미드

니코틴아미드. 출처: Wikimedia Commons
니코틴아미드. 출처: Wikimedia Commons

연구진은 Akkermansia muciniphila의 기능을 확인하기 위해 유전자 분석을 진행했습니다. 연구진은 Akkermansia muciniphila가 비타민 B3의 수용성 형태인 니코틴아미드(nicotinamide)의 기능을 활성화한다는 점을 발견했습니다. 루게릭 병이 있는 쥐들은 대뇌와 척수에서 니코틴아미드의 수치가 건강한 쥐들보다 적었는데요. 이 쥐들에 Akkermansia muciniphila를 투여한 결과 쥐들의 루게릭 증상이 호전됐습니다. 연구진은 다른 루게릭 쥐들에 니코틴아미드를 주사했는데요. 니코틴아미드를 주사한 쥐들도 루게릭 증상이 호전됐다고 합니다. 

 

연구진은 루게릭 쥐들을 두 그룹으로 나눴습니다. 실험군 쥐들에는 Akkermansia muciniphila를 투여했고 대조군 쥐들에는 비타민 보충제를 투여했죠. 실험 결과 증상이 호전된 실험군 쥐들과 달리 대조군 쥐들은 증상이 호전되기는커녕 치료를 받지 않은 쥐들보다 더 빨리 사망했습니다. 연구진은 Akkermansia muciniphila가 다른 미생물에 영향을 주거나 새로운 미생물을 만들어 영향을 준다고 추측했습니다.

 

사람에게도 Akkermansia muciniphila가 영향을 미칠 수 있다고 합니다. 연구진은 37명의 루게릭병 환자들과 29명의 건강한 사람들을 대상으로 비교 연구를 했는데요. 참가자들의 대변을 분석한 결과 연구진은 루게릭병 환자들이 건강한 사람들보다 Akkermansia muciniphila의 수치가 낮다는 점을 발견했습니다. 혈액과 뇌척수액의 니코틴아미드의 수치도 낮았죠. 연구진은 혈액 내 니코틴아미드의 수치가 낮을수록 루게릭병 환자들의 증상이 심해진다는 사실도 발견했습니다.

루게릭 기다려, 내가 간다! 출처: pixaba
루게릭, 내가 간다! 출처: pixabay

Elinav의 연구진은 "장내 미생물이 치명적인 질병의 진행을 늦출 수 있는 분자를 만들 수 있다"는 결론을 내렸습니다. 연구진은 또한 "사람의 루게릭에서도 유사한 조사를 할 필요가 있다"며 다음 연구의 필요성을 시사했습니다.

 

##참고자료##

 


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