[그림] 장내 미생물균총의 변화가 감염 저항성 변화에 미치는 영향
정상 조건(왼쪽)에서는 짧은 길이 지방산들이 많이 존재해 외부로부터 침투하는 병원성 세균을 억제한다. 반면 콜린다마이신이 처리된 조건에서는 아미노 당 분자들이 증가하면서 콜레라균과 같은 병원성 세균의 증식을 촉진, 감염이 진행되도록 만든다. 그림=한국연구재단 제공
[그림] 장내 미생물균총의 변화가 감염 저항성 변화에 미치는 영향 정상 조건(왼쪽)에서는 짧은 길이 지방산들이 많이 존재해 외부로부터 침투하는 병원성 세균을 억제한다. 반면 콜린다마이신이 처리된 조건에서는 아미노 당 분자들이 증가하면서 콜레라균과 같은 병원성 세균의 증식을 촉진, 감염이 진행되도록 만든다. 그림=한국연구재단 제공
장내 미생물이 병원성 세균에 대한 감염저항성을 결정한다는 연구결과가 나왔다.

한국연구재단은 윤상선 교수(연세대) 연구팀이 생쥐에서 콜레라균에 저항하는 장내 미생물 균주를 찾아내고, 이 균주에 의한 감염 저항기전을 규명했다고 6일 밝혔다.

윤 교수 연구팀은 사람과 달리 콜레라균에 잘 감염되지 않는 정상 생쥐에 클린다마이신(혐기성 세균 항생제)을 투여하면 콜레라균에 취약해지는 것에 주목했다.

연구팀은 생쥐의 장 내 박테로이데테스에 속하는 미생물 종들이 클린다마이신에 의해 사라지는 것을 바탕으로 미생물 균총의 변화와 콜레라균 감염과의 상관관계를 밝혀냈다. 이를 검증하기 위해 장내 미생물이 존재하지 않는 무균 생쥐에 박테로이데스 불가투스를 이식하고 콜레라균에 노출시킨 결과 훨씬 더 높은 감염 저항성을 보이는 것을 확인했다.

또 박테로이데스 불가투스에 의한 구체적 감염억제 기전을 규명하기 위해 생쥐의 장 속에 존재하는 미생물에 의한 대사산물도 분석했다. 박테로이데스 불가투스가 정상적으로 존재하는 생쥐의 장에는 짧은 길이의 지방산이 많았으나, 클린다마이신에 의해 이 미생물 종이 사라지면 콜레라균이 에너지원으로 활용할 수 있는 여러 영양소들이 높은 농도로 존재하고 있음을 발견했다.

짧은 길이의 지방산은 콜레라균의 증식을 억제하는 것으로 밝혀졌다. 장내 미생물균총의 변화는 곧 미생물이 만드는 대사체의 변화로 이어지며, 이 변화는 병원성세균에 대한 감염 저항성을 결정하는 주요 인자가 된다.

한국연구재단 관계자는 "공생미생물을 활용해 항생제에 비의존적인 감염 치료 전략을 수립할 근거를 제시했다"며 "앞으로 감염 치료용 프로바이오틱스 개발연구로 이어질 수 있을 것으로 기대된다"고 내다봤다.

연구성과는 미생물 분야 국제학술지 `마이크로바이옴(Microbiome)`에 9월 14일 게재됐다.주재현 기자

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주재현
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