KAIST는 이흥규 생명과학과 교수 연구팀이 고염식이 장내 미생물 구성을 변화시켜 증식된 미생물에서 분비되는 대사물질인 '프로피오네이트'가 장내 과도에게 축적됨으로써 뇌종양까지 영향을 미친다는 사실을 규명했다고 1일 밝혔다.
연구팀은 뇌종양 실험쥐 모델에게 4주 동안 짠 사료를 섭취하게 한 뒤 종양세포를 주입하자 일반 식이그룹에 비해 생존율이 현저히 떨어지고, 종양 크기가 증가한 것을 확인했다. 항생제로 장내 미생물을 제거하거나, 무균 쥐에 분변 미생물을 이식한 실험에서도 뇌종양 악화 반응이 관찰됐다. 장내 미생물 변화가 뇌종양 악화에 영향을 줬다는 과학적 증거라고 연구팀은 설명했다.
연구팀은 장내 미생물 중 '테로이드 불가투스'라는 균이 고염식이에 따라 증가하고, 이 균이 프로피오네이트 효소 발현을 높인다는 사실을 발견했다. 장내에서 프로피오네이트 농도가 비정상적으로 상승해 뇌종양 세포에서 산소가 충분한데도 마치 부족한 것처럼 '저산소 유도인자-1알파'를 활성화시켰다. 이는 다시 암 진행과 전이 등에 중요한 역할을 하는 단백질 형질전환성장인자-베타를 증가시켜 제1형 콜라겐을 과하게 만들어 종양세포가 더 쉽게 퍼지고, 악성도를 높였다고 연구팀은 설명했다. 이런 분자적 원리는 가장 악성도가 높은 교모세포종 환자의 암세포 데이터 분석에서도 유사하게 나타났고, 실험쥐와 인간 종양세포에서 공통적으로 발현된 유전자들로 인해 환자의 생존율이 낮아짐을 확인했다.
이흥규 KAIST 교수는 "짠 음식 섭취가 장내 미생물 생태계를 변화시키고, 그 결과 생성된 대사 산물이 뇌종양을 악화시킬 수 있음을 분자 수준에서 처음 규명한 연구"라며 "앞으로 뇌종양 환자를 대상으로 한 식이조절 연구와 장내 미생물 기반 치료 전략 개발에 기여할 것"이라고 말했다.이 연구결과는 국제 학술지 '저널 오브 익스페리먼탈 메디슨(지난달 22일자)'에 실렸다. 글·사진=이준기기자 bongchu@dt.co.kr
KAIST는 짠 음식이 장내 미생물에 변화를 유발시켜 뇌종양을 악화시킨다는 사실을 분자 기전에서 규명했다. 사진은 고염식이에 따라 장내미생물인 '프로피오네이트'가 교모세포종 진행을 유도하는 개념도. KAIST 제공
