[신경] 대변이식이 젊음 유지에 도움이 될까?

대변이식이 노인들의 인지력 감소를 막기 위해 사용될 수 있을 것을 암시하는 실험 결과가 있어 소개한다. 이 연구에서, 노인의 변을 어린 쥐에게 이식한 후 이식 받은 쥐에서 장내 미생물의 변화가 관찰되었으며, 이로 인해 공간적 학습과 기억력에도 영향을 받은 것으로 나타났다. 연구팀은 아직은 이르지만, 훗날 대변이식이 노인들의 인지력 저하를 막기 위한 방법으로 사용될 수도 있을 것으로 전망했다.

이 논문 저자는 노화는 출생 직후부터 시작되는 불가피한 과정으로, 결국 신체적 건강 문제 뿐만 아니라 심리적 웰빙과 인지 기능의 저하로 이어지는 불가피한 과정으로, 이러한 노화 과정은 나이가 들어 감에 따른 장내 미생물총의 변화와 관련이 있는 것으로 보인다고 말한다.

 

최근에는, ‘장뇌축’으로 알려진 장과 뇌 사이의 양방향 커뮤니케이션이 행동양상과 인지기능 형성에 중요한 역할을 하는 것으로 부각되고 있다. 이 연구에서는 나이든 쥐의 장내 미생물을 젊은 쥐로 이식하는 것이 노화와 관련된 중추신경계의 부분에 영향을 주는지를 관찰했다. 이를 위해 연구팀은 노인 쥐의 대변을 젊은 쥐에게 이식하고, 이식 받은 어린 쥐의 불안감, 탐구행동, 기억력 등을 나타내는 수치를 평가했다.

 

실험결과, 이식 받은 젊은 쥐의 미생물 군에서 중요한 차이가 발견되었다. 불안, 탐색적 행동, 운동 활동 등의 표식에서는 별다른 변화를 보이지 않았지만, 미로 테스트결과 공간 학습과 기억력에 장애가 있는 것을 보여주었다. 이러한 변화는 시냅스 변형, 신경전달 물질과 관련된 단백질 발현의 변화, 뇌의 학습과 기억을 담당하는 해마 세포의 변형에 의한 것이라고 한다.

 

노인 기증자 생쥐의 Faecal Microbiota이식이 젊은 수혜자의 해마 시냅스 가소성 및 신경전달 관련 단백질을 조절하여 공간 학습 및 기억력에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

 

 

[그림1] 해마의 다양한 영역에서 형광 강도를 사용하여 초점 현미경으로 관찰한 것 (a-h), 젊음쥐 FMT adult (왼쪽 a,d,g)와 노인쥐 FMT aged (중간 b,e,h)의 차이는 크게 없었다.

이에 비해, FMT adult (j)와 FMT aged (k) 사이의 해마 백질에서 빨간색 발현정도의 현저한 증가가 관찰되었다.

 

이번 연구에서, 노인 쥐의 변을 젊은 쥐로 이식하는 것으로 장내 미생물군의 구성에서 노화와 관련된 변화가 관찰되었다. 예를 들어, 이식을 받은 어린 쥐들은 인지 기능 면에서 나이든 쥐처럼 행동하기 시작했다.

 

이와 반대로, 젊은 기증자들의 변을 노인에게 이식하면 인지 기능을 회복시킬 수 있을지는 아직 미지수 이지만, 이번 연구는 장내 미생물군의 변화가 중추신경계의 구성 요소를 변화시킬 수 있다는 것을 보여주었다. 또, 노화에 있어 ‘장뇌축’의 중요성이 다시 한번 강조되었고 젊은 층의 미생물군집을 이용하면 노인들의 인지기능을 향상시키고 삶의 질을 올릴 수 있는 치료법을 고안하는데 도움이 될 것으로 보인다.

 

 

Microbiome, 2020; 8 (1) DOI: 10.1186/s40168-020-00914-w

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예전에 정상적으로 초등학교를 다니던 학생이 중이염을 앓아 항생제 치료를 오랜 기간 받게 된 이후 자폐가 생겨, 그 부모가 직접 원인을 찾아 나서 변을 이식하고 유산균 치료를 통해 어느정도 호전이 되었다는 다큐멘터리를 캐나다에서 티비로 본 적이 있다. 앞으로 뇌질환과 장질환 사이의 관련성을 찾기 위한 이러한 연구가 더욱 활발해져 뇌질환의 치료에 큰 발전이 있었으면 한다.  

 

 

 

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