"장내 미생물 분비 물질이 장 건강 유지"

이번 연구에 참여한 (왼쪽부터) 강덕진 한국표준과학연구원 책임연구원, 이철호·김용훈 한국생명공학연구원 책임연구원, 강은정 한국생명공학연구원 학생연구원, 김영은 한국표준과학연구원 객원연구원. 한국생명공학연구원 제공

국내 연구진이 장내 미생물이 장 건강을 유지시키는 핵심 요인을 밝혀냈다. 이번 연구는 장 노화 및 장 손상 억제를 위한 장내 미생물 유래 신규 치료제 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 

8일 한국생명공학연구원은 이철호·김용훈 실험동물자원센터 책임연구원 연구팀이 강덕진 한국표준과학연구원 책임연구원 연구팀과 함께 장내 미생물에서 유래한 신규 단백질이 장 항상성을 유지하게 하는 원리를 밝혀내는 데 성공했다고 밝혔다. 항상성은 생물이 최적 조건에서 벗어나는 변화를 최소화하고 안정된 상태를 유지하려는 경향을 가리킨다. 

연구팀은 장내 미생물 중 하나인 '아커만시아 뮤시니필라'(아커만시아)가 분비하는 단백질 'Amuc_1409'가 장 줄기세포의 재생 능력을 조절해 장이 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.

아커먼시아는 장 점막층에 서식하는 균주로 장 건강 유지 기능과 함께 대사질환을 포함한 당뇨, 염증성 질환 및 암 개선에 도움을 준다. Amuc_1409를 분석한 결과 이 단백질이 인간과 마우스 장 오가노이드 모델에서 장 줄기세포 증식과 장 상피세포로의 성장을 활성화하고 방사선에 노출되거나 항암제로 인해 손상된 장의 재생을 촉진한다는 사실을 알아냈다.

또 노화로 인해 장 줄기세포의 재생 능력이 저하된 실험쥐를 이용해 제작한 오가노이드에 Amuc_1409를 투여하자 장 줄기세포의 수와 재생 능력이 회복되기도 했다. 

이러한 Amuc_1409에 의한 장 건강 개선 효과는 Amuc_1409가 세포와 세포를 이어주는 분자와 결합해 상호작용하며 장 줄기세포의 재생 신호전달 체계를 활성화하기 때문이라는 기전도 연구팀이 규명했다. 

이 책임연구원은 “이번 연구는 출연연 간 협력 연구를 통해 장 미생물 아커만시가 분비하는 미지의 단백질이었던 Amuc_1409의 장 항상성 유지능력과 그 기전을 규명한 것”이라면서 “향후 노화 또는 손상에 의한 다양한 장 질환에서 장 건강 개선을 위한 새로운 치료제 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다”라고 밝혔다.

[이채린 기자 rini113@donga.com]