국내 연구진이 짠 음식을 자주 섭취하는 식습관의 해로움을 분자수준에서 규명하고 뇌종양 악화 원인이 될 수 있다는 사실을 밝혀냈다.
뉴시스 보도에 따르면, 한국과학기술원(KAIST·카이스트) 생명과학과 이흥규 교수팀은 고염식이 장내 미생물 구성을 변화시켜 대사물질 '프로피오네이트(propionate)'가 장내에 과도하게 축적되면서 뇌종양을 악화시킨다는 사실을 밝혀냈다고 1일 밝혔다. 이 사실은 뇌종양 마우스 모델을 이용한 실험에서 규명됐다.
연구팀은 쥐에 4주간 짠 사료를 섭취하게 한 뒤 종양세포를 주입하자 일반식이 그룹에 비해 생존율이 크게 낮아지고 종양 크기가 증가하는 것을 확인했다.
또 항생제로 장내 미생물을 제거하거나 무균 마우스에 분변 미생물을 이식한 실험에서도 유사한 뇌종양 악화반응이 관찰됐다. 장내 미생물 변화가 뇌종양 악화의 핵심 요인임을 보여주는 증거다.
특히 연구팀은 장내 미생물 중 박테로이드 불가투스(Bacteroides vulgatus)라는 균이 고염식이에서 증가하고 이 균이 프로피오네이트(propionate)라는 효소(Pccb)의 발현을 높인다는 사실을 발견했다.
연구팀은 "고염식 장내에서 프로피오네이트 농도가 비정상적으로 상승했으며 이 물질은 뇌종양 세포에서 산소가 충분한데도 부족한 것처럼 '저산소유도인자-1알파(HIF-1α)'를 활성화시켰다"면서 "이는 다시 '형질전환성장인자-베타(TGF-β)'를 증가시켜 제1형 콜라겐(COL1A1)을 과하게 만들게 해 종양세포가 더 쉽게 퍼지고 악성도를 높이게 했다"고 설명했다.
이 같은 분자적 기전은 실제 뇌종양 중 가장 악성도가 높은 교모세포종(Glioblastoma) 환자의 암세포 데이터 분석을 통한 임상 적용 가능성을 제시한다.
이번 연구 결과는 생의학분야 국제 학술지 '저널 어브 익스페리멘탈 메디슨(Journal of Experimental Medicine)'에 지난달 22일 게재됐다.
이 교수는 "이번 연구는 짠 음식 섭취가 장내 미생물 생태계를 변화시키고 그 결과 생성된 대사산물이 뇌종양을 악화시킬 수 있음을 세계 최초로 분자수준에서 규명한 것"이라며 "향후 뇌종양 환자를 대상으로 한 식이 조절 연구와 장내 미생물 기반 치료 전략 개발의 기초 자료로 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.
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