한국의과학연구원

Bio공학의 발전으로 미생물 DNA분석법을 이용하여 인간의 몸 전체를
뒤덮고 있는 미생물총(Microbiome)에 대한 연구에 불이 붙고 있습니다.
(Human Microbiome Project)

Table 1. The proliferation of human microbiome projects.

Project Nation Fund
Human Microbiome Project United States $115 million
Canadian Microbiome Initiative Cananda $10 million
Metagenomics of the Huma Intestinal Tract; MetaHIT EU and China $31 million
MicroObes France $3 million
Australian Urogenital Micribiome Consortium Australia $0.6 million
Meta-GUT China $1.5 million
Human MetaGenome Consortium Japan $5 million
Human Gastric Microbiome Singapore $0.75 million

연구결과 인간의 몸에 공생하는 어마어마한 양의 미생물이 확인되었고 그 중에서 가장 많은 양을 차지하고 있는 장내세균(腸內細菌)에 대한 세부연구가 선진국을 위시하여 추진되고 있고, 한국에서는 한국의과학연구원을 중심으로 다양한 연구가 진행되고 있습니다.

인간의 장(腸)에는 500여종(species)에 달하는 장내세균이 10조(兆)마리 이상의 장내세균이
존재하고 있으며 무게만 해도 1.5kg에 달하는 양입니다.

행복전달물질로 알려진 세로토닌의 경우, 단지 5%~10%만이 뇌쪽에 존재하고, 90%이상은 소장점막에 존재하는 것으로 밝혀져 세로토닌 합성에 영향을 주는 장내세균제3의장기로 취급하고 활발하게 연구가 수행되고 있습니다. 

장내세균의 영향을 받는 증상

독일 함부르크대학 연구에 의하면 대규모 피실험자들의 장내세균 구성경향 만으로도 그 사람의 체형등이
유추되는 마치 동양 사상의학 개념과 같은 흥미로운 결과들도 속속 도출이 되고 있습니다.

박테로이데스(Bacteroides)속이 장내(腸內)에 많이 분포하고 있는 그룹
- 피실험자들 중에 비만을 겪는 사람이 거의 없었음.
※ Bacteroides :탄수화물을 분해하고 B2, B5, C, H를 만드는 것이 주된 기능.

프로보텔라(Prevotella)
- 점액을 분해하고 비타민 B1과 엽산을 만든다.

루미노코커스(Ruminococcus)속이 장내(腸內)에 많이 분포하고 있는 그룹
- 피실험자들 중에 비만으로 고생하는 사람들이 많았음.
※ Ruminococcus : 세포가 당분을 흡수할 수 있도록 돕는 역할을 한다.

대한민국의 경우, 1983년부터 대장암부분에서 유독 가파른 증가를 보이고 있으며, 발효음식이
주가 되었던 전통 식습관의 붕괴, 무한경쟁환경의 극심한 스트레스의 노출, 운동 부족 등이
주요인으로 지목되고 있습니다.

대장암과 장내세균과는 여러 측면에서 밀접한 관련이 있음이 확인되고 있습니다.
유해한 장내세균은 여러 작용기전에 의해 대장암에 악영향을 주고 있는 것으로 밝혀지고 있습니다.

유해한 장내세균이 대장암 발생에 악영향 주는 여러 기질

유해한 장내세균과 반대로 유익한 장내세균은 여러 역할을 통해 대장암 발생을 억제하는
기질이 있음이 확인되고 있습니다.
한마디로 장내세균은 대장암 발병에 있어서는 “병주고 약주는” 역할을 한다고 볼 수 있습니다.

유익한 장내세균이 대장암발생을 억제시키는 여러 기질

  • 01. 짧은 사슬의 지방산생성
    장내의 혐기성 세균에 의하여 탄수화물에서 짧은 사슬 지방산이 생산되는데 짧은 사슬 지방산 중의 하나인 butyrate는 대장 상피세포에서 흡수되고 에너지원으로 이용된다. Butyrate는 여러
    암에서 증식과 분화를 방해하는 것으로 여겨지고 있으며 대장암
    세포의 증식 또한 방해한다.
  • 02. 발암전구 물질을 활성화시키는 효소의 불활성화
    Lactobacillus와 Bifidobacterium과 같은 유산균은 발암물질
    활성화에 필요한 미생물의 효소를 불활성화시키는 방식으로
    항암 효과를 나타낸다.
  • 03. 항산화효과
    활성화산소의 해로운 효과를 상쇄하기 위해 어떤 유산균은
    과산화 라디칼,과산화 수소를 제거하는 세포 내 효소와 같은
    항산화 효소를 이용한 방어기전을 가지도록 진화했다.
  • 04. 장벽효과(Barrier effect)
    장내 미생물 무리에 의한 장벽은 잠재적인 procarcinogenic
    미생물의 집락화를 방해한다. 장내 미생물 무리는 경쟁적 배제에 의해 병원체의 정착을 방해한다.정상 장내 미생물 무리들은
    병원체에 대항하는 펩타이드를 분비함으로써 병원체가 숙주의 장내세포의 부착부의에 대해 결합할 수 없게 한다.이를 통해
    병원체의 지속적인 감염과 발암성 독소로부터 숙주를
    효과적으로 보호한다.

대장암 발생방지를 위해 腸內 유익균과 유해균을 측정하여 현상을 정확히 확인하고 유익균을 늘리고,
유해균을 줄이는 적극적인 활동이 필요.

한국의과학연구원은 국내최초로 VGMAS(Volume Gut Microbiome Analysis System)을 구축하고 공동연구/협력의료기관과 연계하여, 국민 장건강 개선을 추진하고 있습니다.

분석개념

분석진행과정

공동연구/협력의료기관과 연계된 장내세균분석을 통해 피검자의 腸내 유익균(혐기성 및 호기성 유익균 분리분석), 중간균, 유해균에 대해 절대 균체수 및 구성비율 등을 비교치(Reference)와 상대비교하여 확인할 수 있습니다. (특정장내세균의 세부종별분석의 경우 별도 사전협의 필요)

장내세균연구를 국가차원의 프로젝트로 다양한 연구 및 시도가 진행되고 있지만, 국내에서는 아직 뚜렷한 연구활동이 진행되지 않았습니다.(내용상단참조) 그 결과 현재 장내세균분석결과에 대한 비교레퍼런스마저 외국의 기준을 인용하여 사용하고 있는 실정입니다. 이에 한국의과학연구원에서는 여러 기관과 협력하여 한국인의 장내세균연구프로젝트(KGMP : Korean Gut Microbiome Project)를 수행 중에 있습니다.

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