장내 박테리아가 인슐린 저항성과 싸우고 당뇨병 위험을 낮추는 데 도움이 될까요?

박테리아가 인슐린 저항성과 싸우고 당뇨병 위험을 낮추는 데 도움이 될까요?

주로 박테리아로 구성된 미생물 세포 군집의 첫 징후는 상장과 하장의 미생물 군집에 주로 서식하는 미생물이 1세기 전에 발견되었습니다.

"마이크로바이옴"이라는 용어는 2009년 조슈아 레더버그에 의해 만들어졌습니다. 우리는 이 복잡한 미생물 지형에 대한 이해의 초기 단계에 머물러 있습니다.

이제 일본 이화학연구소 통합의학과학센터(IMS) 연구진의 새로운 연구에서 인슐린 저항성을 개선하여 제2형 당뇨병과 비만을 예방하는 데 도움이 될 수 있는 장내 박테리아를 발견했다고 보고했습니다. 이 박테리아는 알리스티페스 인디스틴투스입니다.

연구진은 또한 인슐린 저항성이 없는 사람에 비해 인슐린 저항성이 있는 사람의 대변에 더 흔하게 존재하는 라크노스피라세아목의 박테리아를 확인했습니다. 이는 인슐린 저항성의 유용한 바이오마커가 될 수 있음을 시사합니다.

이 연구는 Nature 저널에 게재되었습니다.

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박테리아와 인슐린 저항성

연구진은 20세에서 75세 사이의 건강한 306명의 정기 검진에서 채취한 대변 샘플을 분석했으며, 평균 연령은 61세였습니다. 이 그룹 중 71%는 남성이었고 당뇨병을 앓고 있는 사람은 없었습니다.

대변의 내용물을 개인의 인슐린 저항성 수치와 상호 참조했습니다.

그 결과 대변에 포도당, 과당, 갈락토스, 만노스와 같은 단당류와 같은 탄수화물이 과다한 사람은 인슐린 저항성이 있을 가능성이 더 높은 것으로 나타났습니다.

연구진은 샘플에 서식하는 박테리아를 면밀히 관찰한 결과, 인슐린 저항성이 있는 사람뿐만 아니라 대변에 단당류가 많은 사람에게서 라크노스피라과 박테리아 수가 더 많다는 사실을 발견했습니다.

반대로, 대변에 라크노스피라과 박테리아가 아닌 박테로이데일스(Bacteroidales) 박테리아가 더 많은 사람은 인슐린 저항성이 낮고 장내 단당류가 더 적었습니다.

인슐린 저항성으로부터 보호하는 알리스티프스

저자들은 이번 연구의 가장 큰 강점은 미생물군집 및 숙주 병리와 결합된 2,800개의 주석이 달린 분변 대사산물의 목록화라고 생각합니다.

대사 산물은 세포 대사의 부산물인 작은 분자로, 대사 과정에서 이를 생성한 세포에 대한 화학적 단서를 제공할 수 있습니다.

이 과정을 통해 연구진은 인슐린 저항성과 관련된 대사물질을 식별하고 분변 탄수화물과 저급 인슐린 저항성 염증 사이의 연관성을 정확히 파악하여 마우스 실험에서 검증할 후보 물질을 선정할 수 있었습니다.

"장내 미생물과 인간의 비만 또는 인슐린 저항성의 연관성을 보여주는 몇몇 연구가 있었습니다."라고 이화학연구소의 팀 리더이자 연구 저자 중 한 명인 오노 히로시 박사는 언급했습니다.

"예를 들어, 알리스티프는 비만인 사람에게서 감소하는 것으로 나타났습니다. 그러나 이러한 연구는 이러한 미생물과 비만 사이의 인과 관계를 밝히지 못했습니다."라고 그는 Medical News Today에 말했습니다.

그는 "대사체 분석과 동물 실험을 결합하여 인과 관계를 입증하고 알리스티프를 경구 투여하면 인슐린 저항성을 예방할 수 있다는 것을 증명했습니다."라고 말했습니다.

연구팀이 2,800개의 대사체에 대한 추가 계획이 있느냐는 질문에 오노 박사는 이렇게 답했습니다: "이번 연구에서는 친수성 대사산물[물과 섞이는 대사산물]에 더 중점을 두었습니다. 향후에는 예비 분석에서 인슐린 저항성/민감성과 관련된 흥미로운 대사산물을 포함하는 소수성/지질 대사산물을 조사하고 싶습니다."라고 답했습니다.

단당류의 공급원

이 연구에 참여하지 않은 위장병 전문의 Ashkan Farhadi 박사는 변에서 단당류가 발견되었다는 것은 놀라운 일이라고 말했습니다.

"지금까지 우리는 흡수 가능한 모든 것이 대장에 도달할 때 이미 흡수되었다고 생각했습니다."라고 그는 말합니다.

오노 박사에 따르면 이러한 탄수화물의 공급원은 식이 섬유 또는 일반적으로 장내 박테리아에 의해 분해되는 다당류입니다.

그러나 오노 박사는 "대장에 라크노스피라세아균이 많으면 이 미생물에 의해 단당류가 더 많이 생성되어 분변 단당류가 더 많아질 가능성이 높다"고 가설을 세웠습니다.

단당류는 인체 내부에서 장으로 이동할 수 없기 때문에 대변에 높은 수준의 단당류가 존재하는 데 인슐린이 관여 할 가능성은 낮다고 그는 지적했습니다.

연구 결과 적용

저자들은 현재 A. 인디스틴투스를 함유한 프로바이오틱스는 없지만, 이 연구에 대한 추가 검증을 통해 언젠가는 바뀔 수 있다고 지적합니다.

오노 박사는 인슐린 저항성 라크노스피라세아의 바이오마커와 관련하여 "한 가지 가능성은 라크노스피라세아 특이 박테리오파지 및/또는 엔돌리신을 확인하는 것입니다. 인간에게 적용할 수 있다면 라크노스피라세아과 균주를 용해[파괴]할 수 있을 것입니다."라고 말했습니다.

신진대사에 중요한 역할을 하는 박테리아

파르하디 박사는 다음과 같이 언급했습니다: "장내 박테리아의 역할에 대한 이해는 점점 깊어지고 있지만, 아직 표면적으로 드러나지 않았습니다. 박테리아가 무엇을 하는지에 대한 이해는 매우 얕습니다."라고 말합니다.

"파르하디 박사는 "박테리아를 옮김으로써 비만 동물에서 마른 동물로 비만을 옮길 수 있다는 것을 보여주는 다른 많은 연구가 있었습니다."라고 말했습니다. 하지만 이번 연구는 그 증거를 좀 더 자세히 살펴본 최초의 연구입니다."라고 말합니다.

"따라서 장내 세균이 우리 몸과 그 기능, 특히 신진대사에 더 많은 영향을 미친다는 사실을 이해하는 데 있어 큰 도약이라고 생각합니다." - 아쉬칸 파르하디 박사