장내 미생물군과 모발 변화, 파킨슨병 신호 가능성 시사한 연구

장에 서식하는 미생물의 변화가 증상이 나타나기 훨씬 전에 파킨슨병 위험이 더 큰 사람들을 식별할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이 연구에서는 유전적 위험이 있는 사람들에게서 더 뚜렷하고, 질환 진단을 받은 사람들에게서는 더욱 현저한 미생물 서명이 확인됐다. 별도의 중국 연구에서는 파킨슨병 환자의 모발 샘플에서 철과 구리 수치가 유의하게 낮고, 망간과 비소 수치는 더 높은 것으로 나타났다.

연구진은 파킨슨병에 대한 유전적 위험이 있는 사람들에게서 더 뚜렷하고, 질환 진단을 받은 사람들에게서는 더욱 현저한 장내 미생물군 서명 변화를 발견했다. 이 서명은 환자가 뚜렷한 증상을 보이기 수년 전에 파킨슨병 위험군을 의사가 찾아내는 데 도움이 될 수 있으며, 더 건강한 식단과 미생물군을 재구성하는 치료가 질환을 예방하거나 지연시킬 가능성을 시사한다.

연구팀은 파킨슨병 환자 271명, 임상 증상은 없지만 질환의 위험 유전자를 가진 43명, 그리고 건강한 사람 150명의 임상 및 대변 데이터를 분석했다. 장내 미생물의 4분의 1이 넘는 비율, 즉 176종의 풍부도가 건강한 집단과 비교해 파킨슨병 환자에서 달랐다. 이러한 변화는 약물에 의해 유발된 것이 아니었다. 증상은 없지만 파킨슨병에 유전적으로 취약한 사람들에게서도 유사한 패턴이 관찰됐다.

과학자들은 영국, 한국, 터키의 파킨슨병 환자 638명과 건강한 대조군 319명의 추가 의료 데이터에서 이 결과를 뒷받침했다. Nature Medicine에 따르면, 건강한 사람들 중 일부에서도 이 미생물군 서명이 나타나 잠재적으로 질환 위험이 있을 가능성이 시사됐다.

이 미생물 서명이 파킨슨병을 유발하는지, 아니면 그 반대인지, 혹은 둘 다인지는 분명하지 않다. 그러나 미생물군의 변화는 alpha-synuclein이라는 단백질의 생성에 영향을 줄 수 있으며, 이 단백질은 이 질환에서 뉴런 손상에 중요한 역할을 한다. 특정 박테리아는 장벽에 염증을 일으켜 alpha-synuclein을 증가시키고, 이는 이후 미주신경을 따라 장에서 뇌로 이동한 뒤 파킨슨병의 영향을 받는 뇌세포로 들어간다.

모발 연구에서 연구진은 파킨슨병 환자 60명의 모발을 분석하고, 같은 연령대의 건강한 대조군과 결과를 비교했다. 사전 출판 논문(pre-proof paper)에 따르면, 파킨슨병 환자의 모발 샘플에서는 철과 구리 수치가 유의하게 낮았고, 망간과 비소 수치는 더 높았다. 사람의 파킨슨병 환자와 생쥐 모델의 모발에서 나타난 철 결핍은 가장 일관되고 두드러진 변화였다.

생쥐 모델을 포함한 추가 실험에서 연구진은 모발 내 철 수치가 더 낮다는 점도 확인했으며, 이 변화는 장 기능 이상과 밀접하게 연결돼 있었다. 파킨슨병 유사 질환이 있는 생쥐의 장 장벽은 손상된 것으로 보였다. 이들에서는 철 흡수에 관여하는 유전자 발현이 저하됐고, 미생물의 철 획득에 관여하는 유전자의 활성은 증가해 있었으며, 이는 전신에 걸친 광범위한 철 결핍으로 이어졌을 가능성이 있다.

미생물군 연구에서 비정상적인 미생물군 서명을 보인 사람들은 과일, 채소, 식이섬유, 생선, 렌틸콩보다 가공식품과 포화지방을 더 많이 섭취했다. 모발 연구는 모발 내 비소 증가가 환경 노출 때문일 수 있다고 밝혔으며, 파킨슨병 환자들은 비소를 함유할 가능성이 더 높은 동물 내장과 조개류를 더 많이 섭취했다고 보고했다.

장내 미생물이 파킨슨병과 어떻게 연결되는지, 그리고 미생물군을 재구성하는 것이 질환을 막는 데 도움이 될 수 있는지를 이해하려면 추가 연구와 임상시험이 필요하다. 또한 더 큰 코호트에서 이러한 모발 패턴을 검증하고, 철 결핍과 파킨슨병을 연결하는 기전을 시험하기 위한 추가 연구도 이제 필요하다.