장내 미생물 '마이크로 바이옴'…당뇨까지 잡을까

[이코노믹데일리] 미국 하버드대 연구팀에서 ‘마이크로 바이옴(microbiome)’이 제2형 당뇨 발병 원인에 중요한 단서를 제공한다는 연구결과가 나와 제약 바이오 시장에서 주목 받고 있다.
 
마이크로 바이옴은 사람이나 동식물의 몸 안이나 주변 환경에 존재하는 미생물들의 집합체를 의미한다. 사람의 경우에는 소화 및 영양 흡수를 돕는 장내 미생물을 중심으로 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 장내 미생물이 사람이 이루는 건강체계에서 중요한 역할을 한다는 것은 이전 연구결과에서 밝혀졌기 때문이다.
 
마이크로바이옴과 제2형 당뇨병의 관련성은 최근 연구에서 많이 다뤄지고 있다. 그동안 지속적으로 많은 연구를 해왔지만 장내 미생물 특징과 제2형 당뇨병(T2D)의 연관성은 질병의 복잡성과 연구 설계의 차이로 인해 일관성을 찾을 수 없었다. 개별 미생물 종에서 제2형 당뇨병과 연관있는 경우에도 특정 미생물 균주에서 연관성에 대한 기전을 설명할 수 없었고, 정확한 인과 관계가 명확히 밝혀지지 않아 계속 연구가 진행 중인 주제다.
 
한국바이오협회 자료에 따르면 지난달 25일 하버드대 브로드연구소 연구진들이 몸속 장내 마이크로바이옴에서 제2형 당뇨병 발병 위험에 대한 중요한 단서를 제공하는 새로운 연구 결과를 공개했다.
 
장내 마이크로바이옴에서 제2형 당뇨병 발병에 대한 분석을 위해 연구진들은 미국, 유럽, 이스라엘 및 중국에서 제2형 당뇨병을 앓고 있는 환자 1851명, 당뇨병 전증 환자 2770명, 당뇨병에 영향을 받지 않은 대조군 2277명의 메타게놈 염기서열을 분석해 10개의 코호트(공통적인 특성을 가진 집단)를 발견했다.
 
이렇게 수집한 10개의 코호트에서 발견된 8117개의 샷건 메타게놈을 분석해 제2형 당뇨병과 마이크로바이옴에 대한 포괄적인 연구를 수행했다. 연구결과 계통발생학적으로 다양한 19종의 미생물 불균형이 제2형 당뇨병과 관련이 있다는 것이 밝혀졌다.
 
이 연구에 따르면 우리 몸 안에서 서로 다른 종의 미생물들이 협력하거나 경쟁하며 형성되는 생태계인 미생물 군집 구조와 특정 종은 대사 위험 인자 및 제2형 당뇨병과 관련이 있다. 또한 질병의 발생과 진행에 직접적으로 기여할 수 있는 병원성 기전은 잠재적으로 특정 미생물 균주가 질병 결과와 인과적으로 연결돼 있거나 숙주 질병 발생을 담당하는 미생물 기능 과정이 미생물 종의 일부 균주에 의해 수행된다는 것을 의미한다.
 
연구진들은 "장내 마이크로바이옴 분석의 기능적 측면에서 면역원성 박테리아 특징을 비롯해 해당 과정 및 부티레이트(단쇄지방산을 생산하는 장내 미생물) 발효 생성에 관여하는 미생물 경로에 영향을 미치는 활성의 변화를 확인했다"라며 "그 결과 산화 스트레스 또는 염증과 같은 과정에 기여하는 박테리아종이나 균주에서 제2형 당뇨병 관련 변화와 장내 마이크로바이옴 유전자 함량의 변화도 밝혀졌다"고 말했다.
 
하지만 이번 연구에 대해 연구진은 "인과관계를 입증하는 것이 아닌 가설을 세우는 것으로 해석해야 하지만, 현재까지의 연구 중 인구 연구의 관점에서 장내 마이크로바이옴이 제2형 당뇨병의 발병에 관여한다는 가장 포괄적인 증거"라고 강조했다.