알츠하이머병, 장속 미생물 조절로 병세 완화 가능성

알츠하이머성 치매 쥐의 장내 미생물 군집 변화가 장 점막 면역기능을 약화시키고 장 조직 세포의 퇴화를 유도했다. 이 변화로 느슨해진 장 장벽을 통해 혈류로 유입된 장내 독소는 혈액 내 염증성 면역세포를 증가시키고 전신적인 염증반응을 일으켜 뇌 병변을 가속화 시키게 된다. 정상 쥐의 건강한 분변 미생물 군집을 질환 모델 마우스에 이식해 장내 미생물 군집과 장내 환경에 변화를 유도하자 기억 및 인지 기능 장애가 개선되고, 베타 아밀로이드와 과인산화된 타우 단백질의 축적, 신경교세포의 과도한 활성을 완화 시킬 수 있음을 확인했다.연구재단 제공


[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 알츠하이머성 치매 생쥐모델의 병세가 악화될수록 정상 생쥐와의 장내 미생물 구성의 차이가 커지는 현상을 통해 장내 미생물과 알츠하이머병과의 연관성을 확인했다. 향후 추가 연구를 통해 알츠하이머병 환자 개개인의 장내 미생물 분석과 장내 환경 검사를 통해 맞춤 치료가 가능할 것으로 보인다. 또 별개의 기관으로 여겨왔던 장과 뇌 사이의 장내 미생물을 매개로 한 소통을 추가 연구에 응용해 치료 효과가 있는 미생물이나 물질을 밝혀낸다면 기존의 약물보다 더욱 안전하고 효과적인 치료제를 개발할 수도 있는 것이다.

한국연구재단은 묵인희 서울대 교수·배진우 경희대 교수 연구팀이 알츠하이머병 생쥐 모델에서 장내 미생물 불균형으로 인한 장 누수현상과 염증반응을 확인하고 장내 미생물 조절을 이용한 알츠하이머병 완화 가능성을 제시했다고 10일 밝혔다.

연구팀은 치매 생쥐모델의 장내 미생물 군집의 종 구성이 정상 생쥐와 다르게 변형됐음을 알게 됐다. 또 치매 생쥐는 만성 장 염증반응이 발생, 이를 통해 미생물 군집 변화로 인한 장벽기능이 약화됐다. 장벽기능이 약화된 치매 생쥐는 장내 독소가 혈액으로의 누수를 유발하고 이로 인해 전신적인 염증반응이 늘어났다.

연구팀은 실제 장내 미생물 균총의 균형이 깨진 알츠하이머성 치매 생쥐모델에 16주간 주기적으로 건강한 장내 미생물을 투여하는 분변 미생물군 이식(FMT)을 통해 장내 환경변화를 유도했다. 그 결과 질환 생쥐모델의 기억 및 인지기능 장애가 회복됐고 뇌 속 특징적 단백질 축적과 신경세포의 염증반응이 완화됐다. 더불어 장 조직 세포의 퇴화와 혈중 염증성 면역세포 수가 정상 수준으로 회복돼 전신적인 염증 반응이 줄어드는 것을 확인했다.

이 실험은 생쥐모델에서 장벽의 누수와 혈액 내 면역세포에 의한 염증반응, 그리고 뇌 병변과의 상관관계를 확인함으로써 장내 미생물 불균형을 바로잡아 알츠하이머병 진행속도를 늦출 수 있음을 보여준 것이다.

묵인희 교수는 "베타 아밀로이드 단백질을 직접 표적으로 하는 의약품 개발이 난항을 겪는 가운데 장-뇌 축과 혈액 면역세포에 주목한 것"이라고 설명했다.

이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터사업, 중견연구자지원사업 등의 지원으로 수행됐으며 영국 위장병학회가 발행하는 학술지 '거트'(Gut)에 8월 30일 게재됐다.

monarch@fnnews.com 김만기 기자