호르몬, 신진대사, 뼈 건강에 영향을 미치는 장내 박테리아 단백질 발견

인간의 장에는 수조 마리의 미생물이 서식하며, 이들은 혈류와 장 신경계를 통해 신체 모든 기관의 기능을 조절할 수 있는 물질을 생성합니다. 그러나 우리 몸속 미생물군집을 구성하는 대부분의 박테리아가 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.

코펜하겐 대학교가 이끄는 국제 과학자팀이 완전히 새로운 계열의 약물 개발의 길을 열어줄 수 있는 공통 박테리아 균주를 발견했습니다. "인간 장내 공통 박테리아가 생성하는 폴리펩티드가 설치류의 신진대사를 향상시킨다"라는 제목의 이 연구는 Nature Microbiology 저널에 게재되었습니다.

이 박테리아는 호르몬인 아이리신과 다소 유사한 두 가지 단백질 분자를 생성합니다. 아이리신은 신체 활동 중 근육에서 분비되며 지방 대사에 중요한 역할을 합니다.

발견된 신호 전달 단백질은 RORDEP1과 RORDEP2로, 신체의 호르몬 균형뿐만 아니라 체중, 골밀도, 혈당 수치에도 영향을 미칩니다.

"RORDEP를 생성하는 박테리아의 수는 사람마다 최대 10만 배까지 차이가 날 수 있으며, 이 박테리아 수치가 높은 사람들은 체중이 낮은 경향이 있다는 것을 발견했습니다."라고 Novo Nordic Foundation 기초대사연구센터의 준교수이자 이 연구의 주저자인 용 팬이 말했습니다.

체중 및 혈당 조절

이 연구에서 연구진은 RORDEP 단백질이 GLP-1과 PYY와 같은 체내 호르몬을 증가시키는 방식을 설명합니다. GLP-1과 PYY는 식욕과 혈당 수치를 조절하는 데 도움이 되며, 안정적인 혈당 수치 유지에 필요한 인슐린 분비도 촉진합니다. 동시에 RORDEP 단백질은 체중 증가에 기여할 수 있는 GIP 호르몬을 억제합니다. 또한, 이러한 단백질은 지방 연소를 직접적으로 촉진합니다.

"RORDEP 생성 박테리아 또는 RORDEP 단백질 자체를 주입한 쥐와 생쥐를 대상으로 한 실험에서 체중 증가가 감소하고 혈당 수치가 낮아졌으며, 골밀도도 증가하는 것을 확인했습니다. 호르몬 구성을 변화시키는 장내 박테리아를 처음으로 규명한 것이어서 매우 흥미롭습니다."라고 용 팬은 말합니다.

만성 질환 치료의 패러다임 전환

장내 박테리아가 인체 건강에 미치는 역할에 대한 연구를 진행하던 코펜하겐 대학의 과학자들은 2년 전 대학의 재정 지원을 받아 생명공학 회사 GutCRINE을 설립했습니다.

첫 번째 임상 시험이 이미 시작되었습니다. 한 연구는 건강한 참가자에게 RORDEP를 생성하는 생균을 투여하여 인체 생리 기능에 미치는 영향을 연구하고 있습니다. 또 다른 연구는 RORDEP1 단백질의 효과를 살펴보고 있습니다.

"우리는 현재 RORDEP를 생성하는 박테리아나 RORDEP 단백질 자체가 자연적 또는 화학적으로 변형된 형태로 약리생물학이라고 알려진 새로운 종류의 생물학적 약물의 기초를 형성할 수 있는지 알아보기 위해 기초 연구를 임상 연구로 전환하고 있습니다."라고 이 연구의 프로젝트 리더이자 수석 저자인 코펜하겐 대학교의 올루프 페데르센 교수가 말했습니다.

그는 이렇게 덧붙였다.

"10~15년 후를 내다보며 RORDEP 생성 박테리아의 예방 및 치료 잠재력을 시험하는 것을 목표로 합니다. 이 박테리아가 일반적인 만성 질환 예방을 위한 건강 보조 식품으로 활용되는 차세대 프로바이오틱스가 될 수 있는지, 그리고 변형된 형태의 RORDEP 단백질이 심혈관 질환, 비만, 당뇨병, 골다공증 치료제로 개발될 수 있는지 알아보고자 합니다."

이 연구는 코펜하겐 대학, 헤르레프 겐토프테 병원, 젤란드 대학 병원, 노보 노디스크 A/S, 덴마크 공과대학, 스테노 당뇨병 센터, 충칭 의과대학(중국)의 과학자들과 협력하여 수행되었습니다.