유전자에 따라 장내 미생물 구성도 달라진다

강북삼성병원 연구팀 참여 국제 연구진
"유전자 31개가 장내 미생물 양·존재 등에 영향"
"개인 맞춤형 영양소·약물 개발에 도움 기대"

장내 미생물(마이크로바이옴)과 연관된 31개의 유전좌위 (제공=강북삼성병원)

[아시아경제 이춘희 기자] 인체 유전자에 따라 장내 미생물(마이크로바이옴)의 존재 여부와 양 등 구성에 영향을 미친다는 연구 결과가 나왔다.

강북삼성병원 코호트연구팀이 참여한 마이크로바이옴 지놈 컨소시엄은 최근 장내 미생물 형성에 관련된 인간의 유전적 요인들을 규명했다고 19일 발표했다.

한국·미국·캐나다·이스라엘·독일·덴마크·네델란드·벨기에·스웨덴·핀란드·영국 등 11개국이 참여한 마이크로바이옴 지놈 컨소시엄 연구팀은 총 24개 코호트(동일집단) 1만8000명 이상을 대상으로 해 장내 미생물군 구성에 영향을 주는 인간의 유전적 요인을 분석했다. 강북삼성병원 코호트는 한국인 유전체 데이터로 아시아에서 유일하게 연구에 참여했다.

이번 연구를 통해 연구팀은 장내 미생물과 연관된 인체 유전 좌위(염색상에 유전자가 위치하는 자리) 31개를 밝혀냈다. 이 중 20개는 장내 미생물의 양에, 11개는 장내 미생물의 존재 여부에 영향을 준다는 사실을 확인해 보고했다.

연구팀은 우유의 주요 당분인 유당(락토스) 분해 효소를 만드는 락테이즈(LCT) 유전자에서의 변이는 유당을 분해할 수 있는 비피도박테리움의 양과 강한 연관성이 있다는 것을 밝혀냈다. 또 포커실 트랜스퍼레이즈(FUT2) 유전자에서의 변이는 루미노코커스 토크의 양과 연관성이 있다는 것을 확인했다.

특히 이번 연구로 밝혀진 유전자 변이 정보를 이용해 비피도박테리움의 양이 증가할수록 염증성 장 질환인 궤양성 대장염의 위험이 감소하고, 옥살로박테라시에는 류마티스 관절염에 보호 효과를 나타낸다는 인과관계를 찾았다. 특정 미생물의 질병에 대한 보호효과는 장내 미생물을 이용한 치료제 개발 등의 추가 연구에 확장될 수 있을 것으로 연구진은 내다봤다.

연구팀은 이외에도 여러 유전자가 장내 미생물 구성에 영향을 미치고 인간의 대사와 영양, 면역에 관여한다는 것을 밝혀냈다.

연구에 참여한 김한나 강북삼성병원 연구지원팀 교수는 "이번 연구는 대규모 국제협력의 좋은 예로, 인간의 유전 요인이 장내 미생물 군집에 미치는 영향을 최초로 정확하게 평가했다”며 "본 연구결과가 개인 맞춤형 영양소와 약물 개발 등에 도움이 되길 기대한다”고 말했다.

신호철 강북삼성병원 원장은 “이번 연구에 강북삼성병원 연구진이 아시아에서 유일하게 참여했다는데 의의가 깊다"며 "강북삼성병원 코호트는 한국인의 질병 연관 유전자 지도를 만들어 가겠다는 목표를 달성하기 위해 앞으로 더욱 매진할 계획"이라고 강조했다.

한편 이번 연구 결과는 국제저명학술지 네이처 유전학지 최신판에 게재됐다.

이춘희 기자 spring@asiae.co.kr