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연구자들이 가장 흔한 장내 병원균들 중의 하나인 살모넬라(Salmonella)에 대항하여 자연적인 보호 역할을 하는 분자를 확인했다. 그 연구자들에 따르면, 균유사체(Bacteroides)라고 불리는 세균 군에 의한 대사의 부산물인 프로피오네이트(propionate)가 쥐의 장관에서 살모넬라의 성장을 억제한다. 그 발견은 왜 어떤 이들이 살모넬라와 다른 장 병원균에 의한 감염에 더 잘 싸우는지를 설명하는 것을 돕고 더 나은 치료 전략의 개발로 이어질지도 모른다. 프로피오네이트는 병원균을 막기 위해서 면역 반응을 개시하지는 않는다. 그 대신에, 그 분자는 내부 산도를 높임으로써, 그 병원균이 분열을 시작하기 위해서 걸리는 시간을 늘린다. 살모넬라 감염은 종종 설사와 열, 복통을 일으킨다. 대부분의 사람들은 4~7일 안에 회복한다. 그러나, 그 병은 일부 환자들에서 입원을 필요로 할 만큼 심각할 수도 있다. 세균 감염에 노출되었을 때, 감염 여부와 증상 발현, 전염성 등을 포함해서 사람들의 반응은 다르다. 사람들 사이에 이런 차이를 이해하는 것은 수수께끼였다. 이번 발견이 이 현상에 대한 실마리를 줄지도 모른다. 쥐의 다양한 장내 세균이 병원균에 대한 다른 반응에 어떻게 기여하는지를 살핀 것은 이번이 처음이다. 장내 미소생물학(gut microbiota)은 매우 복잡한 생태계이다. 수 조의 세균과 바이러스, 진균이 매우 빽빽하고, 이질적인 환경에서 서로서로 그리고 숙주와 복잡하게 상호작용한다. 이 때문에, 병원균에 대한 저항과 같이 특정한 성질의 원인이 되는, 장에 있는 특정한 세균에서 나오는 독특한 분자를 확인하는 것은 매우 어렵다. 그 과학자들은 두 가지 품종의 쥐가 살모넬라에 감염된 후에 장에서 그 병원균의 수준이 다르다는 것에 주목했다. 그 연구자들은 먼저 살모넬라 성장에서의 차이가 각각의 쥐 품종의 장에 있는 자연적인 세균 조성 때문인지를 확인했다. 그들은 보통의 장내 세균을 죽이는 항생제를 쥐에게 주고 살모넬라에 내성을 보인 다른 쥐의 변을 이식했다. 그들은 특정한 세균 군인 균유사체를 확인했는데, 이것은 살모넬라에 대항해서 보호하는 미생물군을 이식받은 쥐에서 더 풍부했다. 균유사체는 대사 중에 포름산염, 아세트산염, 낙산염, 프로피오네이트와 같은 짧은 사슬 지방산을 만드는데, 프로피오네이트의 수준은 살모넬라 성장에 대항해 보호된 쥐에서 세 배 더 높았다. 프로피오네이트는 살모넬라의 성장에 보다 직접적 영향을 주었다. 그 분자는 세포내 pH를 크게 낮춰서 그 세균이 분열하고 성장하기 시작하는 시간을 늘림으로써, 살모넬라에 작용했다. 그 결과는 균유사체가 생산하는 프로피오네이트의 농도가 장에서 높을 때, 살모넬라는 성장을 위해서 필요한 세포의 가능을 용이하게 하기 위해서 그 내부의 pH 를 높일 수 없다는 것을 보여준다. 그 발견은 질병 전염을 제어하는데 큰 영향을 가질 것이고, 또한 치료 전략에도 영향을 줄 수 있을 것이다. |
