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미생물이야기 '장내미생물이 세로토닌 생성에 필요한 유전자 활성 조절'
2013-08-13 11:46:11
이엠생명과학연구원

한 생물이 가지는 모든 유전 정보, '게놈(genome)'은 지난 2001년 2월 미국·영국 등 6개국 공동 연구팀이 인간게놈프로젝트로 인간의 유전자 정보가 공개된 뒤, 쉽게 접할 수 있게 되었다. 

 올해 초 영국 과학학술지 '네이처'는 우리 몸의 두 번째 게놈에 대해 다루었다. '세컨드 게놈' 혹은 '제2게놈'이라고 불리고 있는 우리 몸의 또다른 유전체는 바로 '장내미생물(마이크로바이움, microbiome)'이다.

 최근 국내외 과학자들은 인체와 공존하고 있는 미생물의 영향력이 크다는 사실을 속속들이 밝혀내고 있다. 봄철만 되면 극성을 부리는 알레르기나 아토피, 똑같은 양을 먹는데도 유독 살이 더 찌는 체질, 이외에도 각종 대사질환과 면역질환, 장염, 심장병 등이 우리 몸의 '장내미생물'과 연관이 있다고 보고되고 있다.

 이는 장에 사는 미생물이 음식물을 몸에 흡수될 수 있는 형태의 화학물질로 바꾸는 역할을 하기 때문이다. 바로 이 점이 미생물 종류나 분포가 소화능력이나 대사질환에 영향을 줄 수 있다는 근거이다.

 '장내미생물이 세로토닌 생성에 필요한 유전자 활성 조절'에 관하여 논문을 발표한 스웨덴 카롤린스카 연구소의 스벤 페터슨 박사는 "지금으로부터 20년 전, 누군가가 `위장관 세균이 뇌 기능에 영향을 미친다.`고 말했다면 사람들의 비웃음을 샀을 것이다. 그러나 지난 10년 동안 과학자들은 인간의 몸에 서식하는 세균)이 알러지로부터 시작하여 비만에 이르기까지 인체의 모든 기능에 영향을 미친다고 생각하게 되었다."라고 말한다.

 페터슨 박사는 마음과 미생물 간의 연관성에 대해 연구를 계속해 왔다. 그는 카롤린스카 연구소의 로첼리스 디아즈 헤이츠 박사(신경생물학)와 함께 무균 상태인 쥐(germ-free mice)와 일반 쥐(장내 미생물을 보유한 쥐)의 행동이 어떻게 다른지를 평가하였다. 그들은 또 두 종류의 쥐의 뇌를 해부하여 주요 부분의 유전자 활성을 측정하였다.

 분석 결과 두 종류의 쥐는 활동성과 불안 수준의 행동패턴이 다른 것으로 나타났다. 즉, '무균 쥐'는 '일반 쥐'보다 개방된 장소에서 어슬렁거리는 시간이 많았으며, 겁 없이 행동하는 경우가 많았다. 또한, 임신한 '무균 쥐'를 장내 미생물에 노출해 보니, 그 쥐에게서 태어난 자손은 활동성과 불안 수준이 감소하는 것으로 나타났다.

 장내미생물을 오랫동안 연구해 온 과학자들에 의하면, 장내미생물이 뇌의 발육과 형성을 도와준다고 한다. 이 연구가 인간에게도 적용될 수 있다면, 우울증, 불안, 기타 정신장애를 치료하는 새로운 방법으로 연결될 수 있을 것으로 보인다.




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