[Hinews 하이뉴스] 남기택 연세대 의과대학 교수와 정행등 한양대 ERICA 교수 연구팀이 위, 소장, 대장을 아우르는 위장관 전체에서 장내 미생물과 줄기세포 간 상호작용 메커니즘을 체계적으로 정리했다. 이번 연구는 국제학술지 Gut Microbes에 게재됐다.

위장관은 음식물 소화와 흡수를 담당할 뿐 아니라, 체내 미생물의 약 90%가 공생하는 생태계 역할을 한다. 장내 미생물은 면역, 대사, 신경 기능 등 전신 건강에 영향을 미치며, 위장관 점막의 재생은 조직 특이 줄기세포에 의해 조절된다.

최근 연구들은 장내 미생물이 단순히 존재하는 것을 넘어, 다양한 대사산물을 통해 숙주의 줄기세포와 직접 신호를 주고받으며 조직 재생과 질병, 특히 암 발생에 관여한다는 사실을 보여주었다. 그러나 기존 연구는 대장에 주로 집중돼 있었고, 산성 환경으로 미생물이 적은 위까지 포함한 통합 연구는 부족했다.

연구팀은 위장관 전체에서 미생물과 대사산물이 줄기세포의 휴지기, 증식, 분화를 조절하는 메커니즘을 정리했다. 단쇄 지방산(SCFAs), 트립토판 유래 인돌, 숙식산, 2차 담즙산 등이 핵심 신호체로 작용하며, 소장과 대장에서는 줄기세포 주변 ‘니치’ 환경을 조절해 간접적으로 줄기세포 활성을 조절한다.

위에서는 부티레이트가 GPR43 수용체를 통해 위 주세포의 휴지기를 유지하고 비정상적 증식을 억제하는 기전이 확인됐다. 또한 동일한 대사산물이라도 농도와 세포 상태에 따라 조직 재생을 돕거나 암을 유발할 수 있는 ‘부티레이트 역설’도 분석했다. 이는 향후 미생물 기반 치료제 개발 시 고려할 중요한 기준이 된다.

남기택 교수는 “이번 연구로 위장관 내 미생물과 줄기세포 상호작용의 통합적 이해를 넓혔다”며, “위암과 대장암 발생이 미생물 불균형과 특정 대사산물 신호 이상과 관련됨을 확인함으로써, 향후 점막 재생과 암 줄기세포 표적 치료 전략 개발의 이론적 토대가 될 것”이라고 말했다.