日 "치매 환자 대변서 암모니아·인돌 수치 더 높아"

일본 연구팀은 치매 환자와 일반 성인의 장내 세균 간 확연한 차이를 발견하면서 치매가 '전염병’일 수 있다는 가능성을 열었다.

일본 국립노인학 및 노인병센터 Naoki Saji 박사팀은 장내 세균이 치매 진단과 치료에도 도움이 되는지 조사했다. 연구팀은 128명의 참가자를 모집해 치매를 진단받은 군(치매 환자군)과 치매를 진단받지 않은 군(일반군)으로 나눠 대변 샘플을 받아 분석했다.

그 결과, 치매 환자군과 일반군의 샘플은 상당한 차이가 있었다. 치매 환자군의 대변에서 암모니아, 인돌, 스카톨 및 페놀 등 수치가 더 높았던 것. 또 치매 환자의 대변에서는 특정 장내 세균 수준의 유의한 변화가 있었다. 특히 좋은 세균으로 간주되는 '박테로이데스(Bacteroides)'의 수치가 낮았다.

中 "대변 샘플만으로도 조현병 여부 예측 가능"

장내 미생물은 조현병 발병에도 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 중국 충칭의대 Peng Zheng 교수팀은 조현병이 있는 군과 조현병이 없는 군을 비교했을 때 장내 세균의 차이를 발견했다(Science Advances. 06 Feb 2019; (5) eaau8317).

연구팀은 조현병 약을 복용하는 환자 53명, 조현병 약을 복용하지 않는 환자 5명, 조현병이 없는 69명(대조군)의 대변을 채취해 분석했다. 연구팀은 장내 세균을 분석하기 위해 대변 샘플에서 유전자 시퀀싱을 수행했다. 세균을 조작상분류단위(operational taxonomic units, OTU)로 나눴다.

그 결과, 854개의 OTU 중 조현병 환자에서만 나타나는 56개의 OTU를 발견했다. 또 대조군에서만 나타난 64개의 OTU가 보고됐다. 전반적으로 조현병 환자에서 장내 세균 생체량이 대조군보다 낮은 것으로 나타났다.

구체적으로 '베일로네라세애(Veillonellaceae)' 계통 세균이 조현병 중증도와 연결돼 있었다. 또 조현병 환자에서는 '래크노스피래세애(Lachnospiraceae)' 계통 세균과 '루미노코카세애(Ruminococcaceae)' 계통 세균이 조현병이 없는 건강한 성인보다 상대적으로 매우 적었다. 두 군 간 차이는 뚜렷하게 나타나 대변 샘플만으로도 조현병 여부를 예측할 수 있었다.

이어 연구팀은 조현병 환자의 대변 샘플을 건강한 쥐에게 주입했을 때 쥐의 행동에 변화가 있었다고 발표했다.

美 "대변 이식으로 뇌에서 뚜렷한 유전자 발현 차이 발견"

자폐스펙트럼장애(ASD) 환자에서 비정상적 장내 세균이 여러 차례 발견되면서 자폐증과 장내 세균의 연결고리에 힘이 실리고 있다.

미국 캘리포니아공대 Gil Sharon 교수팀은 장내 세균이 ASD 증상 발현에 직접적으로 영향을 줄 수 있다고 밝혔다(Cell 2019; 177(6) P1600-1618.E17).

연구진은 쥐 실험에서 무균쥐에게 ASD 환아의 대변을 이식했다. 대조군에는 ASD가 없는 사람의 대변을 이식받은 쥐가 포함됐다.

그 결과, ASD 환아에게 대변을 이식받은 쥐는 ASD 증상을 보이기 시작했다. 특히 ASD 환아의 대변을 이식받은 쥐는 대조군보다 반복적인 행동을 취하는 경향이 있었다. 또, 다른 쥐들과 사회적 활동을 하는 시간이 대조군에 비해 적었다.

자폐증 환아의 대변을 이식받은 쥐의 뇌에서도 뚜렷한 유전자 발현 차이가 있었다. 이어 연구진은 대사산물(metabolites)의 수준 변화를 발견했다. 특히 ASD 환아의 대변을 이식받은 쥐의 뇌에서 대사 산물 5-아미노발레르산(metabolites 5-aminovaleric acid, 5AV) 및 타우린 수치가 현저히 낮았다.

연구진은 한 단계 더 나아가 ASD 증상을 보이는 쥐의 5AV 및 타우린 수치가 증가하면 증상이 완화되는지 연구했다. 그 결과, 5AV 혹은 타우린으로 치료받은 쥐는 ASD 증상이 완화됐다. 이 쥐의 뇌 활동을 조사한 결과, 5AV의 증가는 뇌의 흥분성 감소로 이어졌다.