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장내 미생물총과 파킨슨병 사이의 연관성
파킨슨병에서는 필수 비타민 B군인 B2와 B7을 합성하는 유전자의 장내 세균이 감소하는 것으로 나타났습니다. 사진 제공: 마츠시타 레이코
일본 나고야대학교 의과대학 대학원이 주도한 연구에서 장내 미생물총과 파킨슨병(PD) 사이의 연관성이 밝혀졌습니다. 연구진은 필수 비타민 B군인 B2와 B7을 합성하는 유전자의 장내 세균이 감소한 것을 발견했습니다.
그들은 또한 이러한 유전자의 부족과 장 장벽의 무결성을 유지하는 데 도움이 되는 낮은 수준의 물질 사이의 관계를 확인했습니다. 이 장벽은 독소가 혈류로 들어가는 것을 막아주는데, 이는 파킨슨병에서 볼 수 있는 염증을 유발합니다. 파킨슨병(Parkinson's Disease)에 발표된 연구 결과에 따르면, 이러한 결핍을 해결하기 위해 비타민 B군을 섭취하면 파킨슨병을 치료할 수 있다고 합니다.
파킨슨병은 떨림, 느린 움직임, 뻣뻣함, 균형 문제 등 일상 활동과 이동성을 방해하는 다양한 신체 증상을 특징으로 합니다. 파킨슨병의 빈도는 인구에 따라 다를 수 있지만 55세 이상 인구의 약 1-2%에 영향을 미치는 것으로 추정됩니다.
다양한 생리적 과정은 장에서 발견되는 미생물의 영향을 많이 받으며, 이를 통칭하여 장내 미생물총(gut microbiota)이라고 합니다. 이상적인 조건에서 장내 미생물총은 SCFA와 폴리아민을 생성하여 독소가 혈류로 유입되는 것을 방지하는 장 장벽을 유지합니다. 혈액 속의 독소는 뇌로 전달되어 염증을 유발하고 정신 건강을 유지하는 데 중요한 신경 전달 과정에 영향을 미칠 수 있습니다.
파킨슨병에서 장내 미생물 특성 사이의 관계를 더 잘 이해하기 위해 나고야 대학 대학원 의학과의 Hiroshi Nishiwaki와 Jun Ueyama는 일본, 미국, 독일, 중국 및 대만의 PD 환자의 대변 샘플에 대한 메트 분석을 수행했습니다.
그들은 샘플의 모든 유전 물질의 염기서열을 분석하는 기술인 샷건 염기서열 분석을 사용했습니다. 이것은 연구자들이 샘플의 미생물 군집과 유전적 구성에 대한 더 나은 이해를 제공하기 때문에 매우 귀중한 도구입니다.
그들은 파킨슨병 진단을 받은 환자에서 리보플라빈(비타민 B2)과 비오틴(비타민 B7)의 합성을 담당하는 박테리아 유전자의 감소를 관찰했습니다. 음식과 장내 미생물군에서 추출한 리보플라빈과 비오틴은 항염증 특성을 가지고 있어 파킨슨병과 같은 질병에서 볼 수 있는 신경 염증을 중화할 수 있습니다.
비타민 B군은 단쇄지방산(SCFA)과 폴리아민의 생성과 기능에 영향을 미치는 대사 과정에서 중요한 역할을 하며, 이 두 가지 물질은 장 장벽의 무결성을 유지하고 독소가 혈류로 유입되는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 대변 대사 산물을 검사한 결과, 파킨슨병 환자에서 두 가지 수치가 모두 감소한 것으로 나타났습니다.
"폴리아민과 SCFAs에 있는 결핍은 장 점막의 얇게 하고, 장 투과성을 증가시킵니다." Nishiwaki는 설명했습니다.
"리보플라빈과 비오틴을 표적으로 하는 보충 요법은 복막투석 증상을 완화하고 질병 진행을 늦추기 위한 잠재적인 치료 수단으로 유망합니다."
이 연구의 결과는 장내 미생물군, 대사 경로 및 신경 퇴행 사이의 복잡한 관계를 이해하는 것의 중요성을 강조합니다. 향후 몇 년 동안 치료법은 각 환자의 고유한 마이크로바이옴 프로필을 기반으로 맞춤화될 수 있습니다. 마이크로바이옴의 박테리아 수치를 변화시킴으로써 의사는 파킨슨병과 같은 질병과 관련된 증상의 발병을 지연시킬 수 있습니다.
"우리는 환자에 대한 장내 미생물 분석을 수행하거나 대변 대사 산물 분석을 수행할 수 있습니다."라고 Nishiwaki는 말했습니다. "이 발견을 사용하여, 우리는 특정한 결핍을 가진 개인을 확인하고 감소된 수준을 가진 사람들에게 리보플라빈과 비오틴를 투여할 수 있습니다."
이상의 기사는 2024년 6월 17일 MedicalXpress에 게재된 “Link between gut microbiota and Parkinson's disease points to potential therapeutic route”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : Link between gut microbiota and Parkinson's disease points to potential therapeutic route (medicalxpress.com)
* 추가정보 출처 : Meta-analysis of shotgun sequencing of gut microbiota in Parkinson’s disease | npj Parkinson's Disease (nature.com)