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척수손상, 장내 미생물 생태계도 바꾼다…염증·근육 소모
알파경제
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미국 오하이오주립대학교 연구진은 척수손상을 입은 생쥐의 장내 미생물을 유전체 수준에서 분석한 결과 이 같은 가능성을 확인했다고 밝혔다.
연구 결과는 국제학술지 '커뮤니케이션스 바이올로지(Communications Biology)'와 'NPJ 바이오필름스 앤드 마이크로바이옴스(npj Biofilms and Microbiomes)'에 각각 발표됐다.
연구진은 생쥐 333개의 분변 검체를 분석해 6635개의 미생물 초안 유전체로 구성된 장내 미생물 지도를 구축했다.
생쥐는 높은 흉추 또는 낮은 흉추에 척수손상을 입은 집단과 정상 대조군으로 나뉘어 최대 6개월간 추적됐다.
분석 결과 척수손상 후 장내 세균 구성은 손상 위치와 성별, 손상 후 경과 시간에 따라 뚜렷하게 변화했다.
특히 '락토바실러스 존소니(Lactobacillus johnsonii)'는 척수손상 후 지속적으로 감소하는 것으로 나타났다.
연구진이 이 균을 손상된 생쥐에게 다시 투여하자 염증이 감소하고 체중 감소가 안정되는 효과가 관찰됐다.
다만 단일 균주만 보충하는 것보다 해당 세균의 생존과 대사를 돕는 다른 미생물과의 상호작용도 중요할 수 있다고 연구진은 설명했다.
또 다른 분석에서는 척수손상 이후 체내 질소 손실과 가장 밀접하게 연관된 장내 미생물 19종이 확인됐다.
질소 손실은 사람의 척수손상 후 나타날 수 있는 근육 소모와 영양 불균형에 관여하는 것으로 알려져 있다.
이러한 변화는 연구에서 수컷 생쥐에서 뚜렷하게 관찰됐으며, 특정 세균 감소가 질소를 이용 가능한 형태로 전환하는 대사 과정에 영향을 미치는 것으로 분석됐다.
연구진은 척수가 뇌와 장을 연결하는 주요 신경통로인 만큼 손상으로 자율신경계의 조절이 깨지면 장 기능과 면역체계, 미생물 환경까지 함께 변화할 수 있다고 설명했다.
다만 이번 연구는 대부분 동물실험에 기반한 것으로, 특정 프로바이오틱스나 장내 미생물 조절 치료가 실제 척수손상 환자의 회복을 개선한다는 사실은 아직 입증되지 않았다.
연구진은 향후 장내 미생물을 조절하는 치료가 척수손상 후 염증과 감염, 근육 소모 등을 줄일 수 있는지 임상 연구를 통해 확인할 필요가 있다고 밝혔다.