비만과 알레르기, 심장대사질환, 암과 같은 다양한 질병을 치료하길 바라는 연구자들이 인간마이크로바이옴(human microbiome)에 관심을 보이고 있다. 최근 위장 건강이 다발성 경화증(MS)과 연관이 있다는 연구 결과가 발표됐다.

위장 건강과 다발성 경화증의 발병

다발성 경화증은 인체의 면역체계가 중추신경계와 척수를 공격하기 때문에 발병한다는 것은 이미 알려진 사실이다. 면역체계의 기능 이상을 촉발하는 다른 요인을 찾기란 어려운 일이었다.

독일 보훔루르대학 연구팀은 자율면역 질환에 위장이 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 단백질 코드 유전자 Smad7이 장의 면역세포를 조절한다는 것을 확인했다. 실험쥐 모델을 사용한 결과, 중추신경계에 염증을 촉발한 것이다.

실험쥐에 적용한 시신경 척수형 뇌척수염

연구팀은 C57BL/6(근친교배한 실험쥐)를 사용해 장 면역세포, 정확하게 말하면 X세포에 Smad7이 존재하는지 분석했다. 그후, T세포에 Smad7이 존재하지 않는 정상 실험쥐와 T세포에 Smad7이 다량으로 들어있는 실험쥐, 유전적으로 수정한 실험쥐를 비교했다. 그리고 시신경 척수형 뇌척수염이 발병하는지 확인하기 위해 실험쥐를 모니터했다.

그 결과, T세포의 Smad7 수치가 증가한 실험쥐는 MS 유사 임상 증상이 강하게 나타났다. 그리고 장의 T세포 또한 활성화 됐으며 중추신경계로 이동했고 그 과정에서 염증을 촉발했다. 한편, Smad7 유전자 단백질을 받지 않은 실험쥐는 어떠한 MS 증상도 보이지 않았다.

다발성 경화증의 유병률

다발성 경화증은 두뇌와 시신경, 척수에 영향을 미치는 질병이다. 이 때문에 근육 조절 및 균형, 시력, 기타 기본적인 신체 기능에 문제를 유발할 수 있다.

2018년 통계에 따르면, 미국에서만 약 40만 명의 MS 환자가 있으며 세계적으로 약 250만 명이 MS를 앓고 있다.

인간 조직 샘플을 사용한 결과 확인

보훔루르대학의 스테판 하우펠트쇼퍼 박사와 연구팀은 인간 조직 샘플을 사용해 실험쥐 연구 결과를 확인했다. 연구팀은 MS 환자 27명과 비MS 환자 27명의 장에서 조직 샘플을 채취했다.

그리고 실험쥐에서 발견한 것과 유사한 변화를 확인할 수 있었다. 건강한 사람에 비해 MS 환자의 장 조직에서는 Smad7이 빈번하게 관찰됐다.

다발성 경화증 증상 억제

미국 브링엄여성병원에서 진행된 또 다른 연구에서도 위장 마이크로바이옴과 MS의 연관성을 밝혀냈다. 연구팀은 마이크로RNA라고 부르는 마이크로바이옴에 들어있는 소형 비코딩 RNA 분자가 MS 증상을 억제할 수 있다고 주장했다.

연구팀은 MS 증상을 보이는 실험쥐의 배설물을 채취한 후 이를 비MS 실험쥐에 이식했다. 하지만 놀랍게도 이식한 배설물은 실험쥐를 MS로부터 보호했다.

하지만 세밀한 조사 결과, 실험쥐를 보호한 것은 박테리아가 아니라 마이크로RNA miR-30d였다. 이는 장내 뮤신을 분해시키는 박테리아인 아커만시아 뮤니시필라(Akkermansia muciniphila)의 효소 발현형을 조절하는 데 도움이 됐다.

이전 연구에 따르면, 아커만시아 뮤니시필라는 항염증 속성을 가지고 있으며 마이크로RNA와 반응해 조절 T세포도 성장시킨다.

다발성 경화증은 광범위한 증상을 유발할 수 있다. 즉, 모든 MS 환자가 각기 다른 증상을 보일 수 있다는 의미다. 또한 그 증상을 예측하기 어렵다. 시간이 흐를수록 증상이 악화되는 사람이 있는가 하면 어느 정도 개선되는 사람도 있다. MS의 가장 일반적인 증상에는 시력 문제, 피로, 근육 경련, 무감각증, 통증, 사고 장애, 성기능 장애, 불안과 우울증, 장 및 방광 질환 등이 있다.

대부분 MS 환자는 재발-완화 과정을 겪는다. 주기적으로 증상이 개선됐다가 다시 새로운 증상이 나타날 수 있다는 의미다.