아버지의 장내 미생물군이 다음 세대에 영향을 미침

로마에 있는 유럽 분자 생물학 연구소(EMBL)의 Hackett 그룹이 주도한 연구에서는 수컷 생쥐의 장내 미생물군집이 교란되면 미래의 자손에게 질병이 발생할 위험이 증가한다는 사실이 밝혀졌습니다.

장내 미생물군집은 위장관에 서식하는 미생물 군집입니다. 이는 숙주의 신진대사와 환경에 대한 반응에 중요한 효소, 대사산물 및 기타 분자의 생산을 담당합니다.

결과적으로, 균형 잡힌 장내 미생물군집은 포유동물의 건강에 중요하며 면역 체계와 내분비 체계를 조절하는 데 도움이 됩니다. 이는 차례로 신체 전체의 조직 생리에 영향을 미칩니다. 그러나 장내 미생물군집이 숙주 생식 기능에 미치는 영향과 아버지의 미생물군집 변경이 자손의 건강에 영향을 미칠 수 있는지 여부에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.

로마 EMBL의 Hackett 그룹은 하이델베르크 EMBL의 Bork 및 Zimmermann 그룹과 함께 이 질문에 답하기로 결정했습니다. Nature 저널에 게재된 연구 결과에 따르면 수컷 생쥐의 장내 미생물군집이 교란되면 새끼가 저체중으로 태어날 가능성이 높아지는 것으로 나타났습니다. 조기 사망 위험이 높아집니다..

정보를 다음 세대에 전달

장내 미생물군집이 수컷 생식과 자손에 미치는 영향을 연구하기 위해 연구자들은 수컷 쥐를 혈류에 유입되지 않는 일반적인 항생제로 처리하여 수컷 쥐의 장내 미생물 구성을 변경했습니다. 이로 인해 장내 미생물 생태계가 불균형해지는 장내 미생물 불균형이라는 상태가 발생합니다.

그런 다음 과학자들은 중요한 고환 대사산물의 구성 변화를 분석했습니다. 그들은 수컷 생쥐의 세균 불균형이 고환 생리뿐 아니라 대사산물 구성 및 호르몬 신호 전달에도 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 이 효과의 적어도 일부는 세균불균형이 유발된 남성의 혈액과 고환 내 주요 호르몬인 렙틴 수치의 변화로 인한 것입니다.

이러한 관찰은 포유류에는 장, 장내 미생물군, 생식계열 사이의 중요한 연결고리인 '장-생식계 축'이 있음을 시사합니다.

유전 특성에 대한 이 "장-생식계열 축"의 중요성을 이해하기 위해 과학자들은 치료되지 않은 수컷과 치료되지 않은 암컷을 교배했습니다. Dysbiotic 아버지의 생쥐는 출생시 체중이 현저히 낮고 출생 후 사망률이 증가한 것으로 나타났습니다. 다양한 항생제 조합과 미생물 불균형을 유발하는 완하제 치료(미생물군도 파괴함)는 자손에게 유사한 영향을 미쳤습니다.

이 효과는 되돌릴 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 항생제를 중단하면 아버지의 미생물군집이 회복됩니다. 미생물군집이 복원된 쥐를 치료받지 않은 암컷과 교배시켰을 때, 그 자손은 정상 체중으로 태어나 정상적으로 발달했습니다.

"우리는 정상적인 미생물 군집이 복원되면 세대 간 영향이 사라지는 것을 관찰했습니다. 이는 세대 간 영향을 유발할 수 있는 장내 미생물 군집의 모든 변화가 예비 아버지에게서 예방될 수 있음을 의미합니다."라고 EMBL 하이델베르그 이사인 피어 보크(Peer Bork)는 말했습니다. 연구에서.

"다음 단계는 항생제를 포함한 약물과 같은 다양한 환경 요인이 부계 생식계열에 영향을 미쳐 배아 발달에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 자세히 이해하는 것입니다."

이 논문의 첫 번째 저자이자 Hackett 그룹의 전 박사후 연구원이자 현재 독일 프라이부르크에 있는 막스 플랑크 면역학 및 후성유전학 연구소의 그룹 리더인 Aile Denboba는 다음과 같이 덧붙였습니다. "이 연구는 다음과 같이 덧붙였습니다. 장내 미생물군집을 숙주-환경 상호작용의 연결 고리로 보고 복잡한 생태계에서 세대 간 건강 위험을 평가하기 위한 충분한 원인 모델을 만듭니다."

임신 중 질병 위험에 대한 아버지의 영향

Hackett과 그의 동료들은 또한 그들의 연구에서 빈약한 혈관 형성과 느린 성장을 포함한 태반 결함이 생리 장애가 있는 남성이 관련된 임신에서 더 흔하다는 사실을 발견했습니다. 결함이 있는 태반은 자간전증이라고 불리는 인간의 일반적인 임신 합병증의 징후를 나타냈으며, 이는 자손의 성장 부진으로 이어지며 나중에 다양한 질병의 위험 요인이 됩니다.

"우리 연구는 장내 미생물군집과 포유류의 생식 체계 사이에 의사소통 채널이 존재함을 보여줍니다. 더욱이, 예비 아버지의 이러한 신호를 방해하는 환경 요인은 태반 발달을 변화시켜 자손의 건강에 해로운 위험을 증가시킵니다."라고 Jamie는 말했습니다. Hackett, 연구 프로젝트 코디네이터이자 EMBL Rome 그룹 리더

"이는 생쥐의 경우 임신 직전의 부계 환경이 유전적 유전과 관계없이 자손의 특성에 영향을 미칠 수 있음을 의미합니다."

"동시에 우리는 이 효과가 단 한 세대에서만 관찰된다는 사실을 발견했으며, 이러한 효과가 얼마나 널리 퍼져 있는지, 인간에게 의미가 있는지를 조사하기 위해서는 더 많은 연구가 이루어져야 한다는 점을 강조하고 싶습니다. 마우스 연구를 인간에게 적용할 때 고려해야 할 선천적인 차이점이 있습니다."

Hackett은 계속해서 다음과 같이 덧붙였습니다. “그러나 장내 미생물군집을 교란시키는 것으로 알려진 서구 문화에서 널리 사용되는 식이요법 및 항생제 관행을 고려할 때, 아버지가 세대 간 영향을 끼치고 그것이 임신 결과에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 자세히 살펴보는 것이 중요합니다. 그리고 인구의 질병 위험.” "