장내에 있는 미생물이 콜레라균에 대한 대항력이 있는 것으로 밝혀졌다. 한국연구재단(이사장 노정혜)은 윤상선 연세대 교수 연구팀이 생쥐에서 콜레라균에 저항하는 장내 미생물 균주를 찾아내고 이 균주에 의한 감염 저항 기전을 규명했다고 6일 발표했다.

항생제 저항성 세균 출현의 우려 가운데 장내에 존재하는 유용한 공생 미생물로 외부에서 침입한 세균을 물리칠 수 있는 감염 대응 전략으로 관심이 이어질 것으로 기대된다.

연구팀은 사람과 달리 콜레라균(Vibrio cholerae)에 잘 감염되지 않는 정상 생쥐에 클린다마이신(혐기성 세균을 선택적으로 제거하는 린코사미드계열 항생제로 세균이 단백질을 생성하지 못하도록 유도)이라는 항생제를 처리하면 생쥐가 콜레라균에 취약해지는 것에 주목했다. 클린다마이신에 의해 생쥐 장에서 박테로이데테스(Bacteroidetes)에 속하는 미생물 종들이 사라지는 것을 통해 이러한 미생물 균총 변화에 따른 콜레라균 감염과 상관관계를 알아냈다.

이를 검증하기 위해 장내 미생물이 존재하지 않는 무균 생쥐에 박테로이데스 불가투스를 이식하고 콜레라균에 노출시킨 결과 훨씬 더 높은 감염 저항성을 보이는 것을 확인했다. 박테로이데스 불가투스에 의한 구체적 감염억제 기전을 규명하기 위해 생쥐의 장 속에 존재하는 미생물에 의한 대사산물(metabolite)을 분석했다.

박테로이데스 불가투스가 정상적으로 존재하는 생쥐 장에는 짧은 길이의 지방산(short chain fatty acid)이 많았다. 클린다마이신에 의해 이 미생물 종이 사라지면 콜레라균이 에너지원으로 활용할 수 있는 여러 영양소(아미노 당, N-acetyl amino sugars)들이 높은 농도로 존재하고 있음을 확인했다.

짧은 길이의 지방산은 콜레라균의 증식을 억제하는 것으로 확인했다. 장내 미생물 균총의 변화는 곧 미생물이 만드는 대사체의 변화로 이어진다. 이것이 침입하는 병원성 세균을 상대하는 숙주의 감염 저항성을 결정하는 주요 인자가 된다는 것을 의미한다.

연구성과는 미생물 분야 국제학술지 ‘마이크로바이옴(Microbiome)’ 9월 14일자(논문명:Commensal-derived metabolites govern Vibrio cholerae pathogenesis in host intestine)에 실렸다.

이번 연구는 공생 미생물을 활용해 항생제에 의존적이지 않은 감염 치료 전략을 수립할 근거를 제시한 것으로 평가받고 있다. 감염 치료용 프로바이오틱스 개발연구로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.