마이크로바이옴은 유아기에 인슐린 생산 세포의 발달을 형성하여 신진대사와 당뇨병 위험의 장기적인 변화로 이어진다고 생쥐를 대상으로 한 새로운 연구가 발표하였습니.
이 결과는 궁극적으로 의사가 췌장의 성장과 치유를 돕는 특정 장내 미생물을 제공함으로써 제1형 당뇨병의 위험을 줄이거나 성인기에 잃어버린 대사 기능을 회복하는 데 도움이 될 수 있습니다.
크리티컬 윈도우
어린 시절에 광범위한 항생제에 노출된 쥐는 장기적으로 신진대사 건강이 더 나쁘다고 연구진은 밝혔습니다. 생쥐가 출생 직후 10일 동안 항생제를 투여하면 베타 세포(혈당을 조절하는 췌장의 인슐린 생산 세포)가 더 적게 발달했습니다. 항생제를 투여한 쥐는 성체가 되었을 때 혈당 수치가 더 높았고 인슐린 수치도 낮았습니다.
"제게는 충격적이고 약간 무서웠습니다. 이 짧은 발달 초기에 미생물군이 얼마나 중요한지를 보여주었습니다" 유타 보건 대학의 병리학 교수이자 이 연구의 선임 저자인 준 라운드는 말했습니다.
다양한 유형의 미생물에 영향을 미치는 다양한 항생제를 테스트함으로써 연구원들은 인슐린 생산 조직의 양과 혈액 내 인슐린 수치를 증가시키는 몇 가지 특정 미생물을 정확히 찾아냈습니다. 흥미롭게도, 이러한 신진대사를 촉진하는 미생물 중 하나는 칸디다 두블리니엔시스(Candida dubliniensis)라고 하는 대체로 연구되지 않은 곰팡이로, 건강한 성인에서는 발견되지 않지만 유아에게는 더 흔할 수 있습니다.
결정적으로, 어린 시절에 C. dubliniensis에 노출되면 위험에 처한 수컷 마우스의 제1형 당뇨병 위험이 극적으로 감소했습니다. 유전적으로 제1형 당뇨병에 걸리기 쉬운 수컷 쥐가 유아기에 대사적으로 "중성" 미생물에 의해 식민지화되었을 때, 그들은 90%의 확률로 질병을 발병시켰습니다. C. dubliniensis에 감염된 그들의 동포들은 당뇨병에 걸린 확률이 15% 미만이었습니다.
C. dubliniensis에 노출되면 손상된 췌장이 회복하는 데 도움이 될 수도 있다고 연구진은 밝혔습니다. 연구진이 인슐린 생산 세포가 사멸된 성체 쥐에게 C. dubliniensis를 도입하자 인슐린 생산 세포가 재생되고 신진대사 기능이 향상되었습니다. 연구진은 이것이 매우 드문 일이라고 강조합니다. 이런 종류의 세포는 보통 성인이 되어서도 자라지 않습니다.
생쥐에서 볼 수 있는 이점이 인간에게도 적용된다면 미생물 유래 분자는 결국 당뇨병 환자의 췌장 기능을 회복하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 힐은 역사적으로 생쥐의 베타세포 재생을 돕는 치료법이 인간의 건강을 개선하지 못했다고 경고합니다.
면역 체계 강화
C. dubliniensis 곰팡이는 면역 체계에 미치는 영향을 통해 인슐린 생산 세포를 지원하는 것으로 보입니다. 이전 연구에서는 췌장의 면역 세포가 인슐린을 생산하는 이웃 세포의 발달을 촉진할 수 있음을 보여주었습니다. 연구진은 마이크로바이옴이 없는 쥐는 췌장의 면역 세포가 적고 성체가 되었을 때 신진대사 기능이 더 나쁘다는 것을 발견했습니다.
이러한 생쥐가 초기에 C. dubliniensis의 부스터를 맞으면 췌장 면역 세포와 신진 대사 기능이 모두 정상으로 돌아갑니다. 그리고 C. dubliniensis는 대식세포를 가진 쥐에서만 인슐린 생산 세포의 성장을 촉진할 수 있으며, 이는 곰팡이가 면역 체계에 영향을 미쳐 신진대사 건강을 촉진한다는 것을 보여줍니다.
연구진은 C. dubliniensis와 비슷한 이점을 제공하는 다른 미생물이 있을 수 있다고 강조합니다. 그들의 새로운 발견은 다른 미생물로부터의 유사한 건강 단서가 어떻게 기능할 수 있는지 이해하는 데 발을 디딜 수 있습니다.
"우리는 마이크로바이옴이 초기 건강에 어떤 영향을 미치는지에 대해 많이 알지 못합니다"라고 Hill은 말했습니다. "그러나 우리는 이러한 어린 시절의 신호가 초기 발달에 영향을 미치고, 그 위에 신진대사 건강에 장기적인 영향을 미친다는 것을 발견하고 있습니다."
마이크로바이옴이 신진대사에 어떤 영향을 미치는지 이해하면 잠재적으로 제1형 당뇨병을 예방하기 위한 미생물 기반 치료로 이어질 수 있습니다.
이상의 기사는 2025년 1월 2일 MedicalXpress에서 게재한 “Early-life gut microbes may protect against diabetes, research in mice suggests”제목의 기사내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : Early-life gut microbes may protect against diabetes, research in mice suggests