커뮤니티 > 미생물이야기



미생물이야기 장내 세균에 따라 인간을 세종류로 분류
2013-07-31 16:44:16
이엠생명과학연구원

장내 세균에 따라 인간을 세종류로 분류 

 

1900년대 초기에 과학자들은 인간 각자가 네가지 다른 혈액형중에 하나에 속한다는 것을 발견하였다. 4월20일자 Nature 저널에 발표된 연구에 따르면 사람들을 분류하는 새로운 방법이 발견되었다고 한다. 이것은 장내에 존재하는 수없이 많은 박테리아의 종류에 따라 사람을 세분류로 나눌수 있다고 한다.

 

미국 콜로라도대학교 (University of Colorado)의 Rob Knight 교수는 이 연구는 중요한 진보라고 논평하였다. 즉 인간의 장내 생태계가 몇몇의 구분된 종류로 나뉠수 있다는 첫번째 증거가 되기 때문이다.

 

독일 하이델버그 소재 유럽분자생물학연구소 (European Molecular Biology Laboratory)의 Peer Bork 박사의 주도로 수행된 연구에 따르면 연구진이 명명한 장형 (腸形, enterotype)은 연구 대상인 된 유럽인, 미국인, 일본인들의 인종간에 아무런 연관성이 존재하지 않았다. 또한 성별, 체중, 건강상태, 나이와도 연관이 없었다. 따라서 연구진은 또 다른 설명이 필요하다는 것을 느꼈다. 하나의 가능성은 유아의 소장 (小腸)은 무작위로 각기 다른 미생물들에 의해 지배를 받는다는 점이다. 미생물들은 소장을 변화시키므로 단지 몇종들만이 이러한 현상들을 유지한다.

 

장형을 유발하는 것이 무엇이든지 인간의 건강에 구별적인 영향을 끼칠 것이다. 장내 미생물들은 음식의 소화를 돕고 세포들이 만들수 없는 효소들을 이용하여 비타민을 합성한다. <br><br>연구진은 각기 다른 종들이 이러한 효소들의 특이한 균형을 이루게 한다는 것을 발견했다. 제1 장형은 바이오틴 (biotin)으로 알려져 있는 비타민 B7을 만들기 위한 효소들을 생산하고 제2 장형은 타이아민 (thiamine)인 비타민 B1을 위한 효소들을 더 많이 생성한다.

 

A, B, AB, O형의 각기 다른 혈액형의 발견은 의사들이 의학을 실행하는데 많은 영향을 끼쳤다. 환자가 수혈이 필요할 경우 혈액형이 맞지 않을때 일어날수 있는 저항성을 줄일 수 있게 하였다. 따라서 장형의 발견은 미래에 의학에의 새로운 적용을 유도할 것으로 기대된다. 의사들은 음식이나 약물의 투여를 개개인의 장형에 맞추어 할 수 있을지도 모른다. 또는 의사들은 장형을 항생제의 대체품을 찾는데 도움을 줄지도 모른다. 항생제는 점점 더 그 효과가 줄어들고 있는게 현실이다. 장내 생태계의 균형을 망가트리는 질병을 유발하는 박테리아를 제거하는 대신에 유익한 박테리아를 위한 강화방법을 모색할 수도 있을 것이다. 즉 이전에 가지고 있던 장내 환경을 회복하는 것이다.

 

장형의 발견은 인간내에 존재하는 미생물들의 다양성에 대한 조사-인간 마이크로바이옴 (the human microbiome)으로 알려짐-를 바탕으로 얻은 것이다. 한명이 약 10조개의 세포를 지니고 있는 반면에 미생물의 수는 약 100조 정도 되므로 이러한 조사는 그동안 용이하지 못했다.

 

근래의 유전학을 급격한 발전을 통해 과학자들은 미생물들은 유전자 (DNA)를 조사하므로 미생물의 종류를 구분할 수 있었다. 과학자들은 인간의 피부나 침등에 존재하는 DNA 조각들을 추출하고 인간유래의 DNA는 제거하므로 미생물의 유전자들만을 분류하였다. 이후 특정 유전자들에 대한 변형체나 이미 알려진 종의 유전자들과 비교하므로 미생물의 종류를 구분하였다.

 

이러한 연구는 아마존 열대우림의 다양성을 들여다 보는 것과 비슷하다. 신체의 각기 다른 부분에는 다른 조합의 미생물종이 서식하였다. 개개인의 따라 각기 다른 종이 발견되기도 하였다. 연구진은 인간 마이크로바이옴에 어떠한 일관성이 존재하는지 의문을 품고 새로운 미생물종들을 동정하고 일정한 특징들을 기준으로 분류하는 작업을 시행하였다.

 

특정한 가설이 없이 수행된 이 연구는 인간 마이크로바이옴이 세가지 종류로 나뉠수 있다는 놀라운 결과에 도달하였다. 예를 들어 제1장형은 박테리오이드 (bacteriodes)라는 박테리아를 많이 지니고 있고 제2 장형은 박테리오이드는 상대적으로 낮은 반면 프레보텔라 (Prevotella) 속(屬)은 일반적인 게 특징이다 (그림 1).

 

다양한 방식으로 다르게 분석을 해봐도 장내 미생물들은 단지 이 세분류로 나뉜다는 것을 확인한 연구진은 이 조사에 좀 더 많은 실험자들을 대상으로 수행할 계획을 하고 있다. 한 예로 아프리카인, 중국인 그리고 다른 인종에 대한 조사가 필요할 것이다. 또한 현재까지의 연구의 단점으로 지적된 것으로 이번 결과는 산업화가 이루어진, 즉 유사한 음식을 섭취한 국가의 사람들을 대상으로 되었다.

 

이번 연구는 “Enterotypes of the human gut microbiome” 이라는 제목으로 소개되었다 (Nature, doi:10.1038/nature09944).

 

 

출처 :

http://www.nytimes.com/2011/04/21/science/21gut.html?ref=science&pagewanted=print




대전광역시 유성구 문지동 KAIST문지캠퍼스강의동L605호 대표이사:(원장)서범구 사업자번호:314-86-01479
전화번호:1800-0250 팩스번호:07074559748 관리자이메일:puom9@naver.com
이엠생명과학연구원. All Rights Reserved