불규칙한 식생활이 비만이나 당뇨를 유발하는 이유 #

위장관세균총이 교란되기 때문!

지구상의 모든 생물들은 궁극적으로 24시간의 자연주기에 연결되어 있으며, 이를 생체리듬(Circadian rhythms)이라고 하며, 다양한 생물학적 기능을 제어하기도 한다. 그러나, 인간의 생체리듬은 규칙적이지 못한 다향한 생활로 인해 교란이 되면, 당뇨병, 비만, 심혈관질환, 암에 취약하게 된다는 생체리듬 교란과 질병간의 관련성을 설명하는 많은 이론들이 발표되어 있다.

연구내용 #

엘리나브 박사가 이끄는 연구진은, 12시간 단위의 정상적인 밤/낮 사이클에서 사육된 마우스의 대변 샘플을 분석했다. 대변 샘플은 이틀 동안 6시간 간격으로 채취되었다. 분석 결과 위장관세균총의 60%는 다양한 세균으로 구성되어 있으며, 이 세균들의 개체수 및 상대적 점유율은 주야(晝夜)로 계속 변하는 것으로 나타났다. 즉, (마우스가 가장 활발하게 활동하는) 밤의 경우, 세균들도 역시 영양소를 소화시키고, 손상된 DNA를 회복시키고, 증식하느라 바쁜 것으로 나타났다. (이는 시간대별로 채취한 대변 속에서, 다양한 세균의 유전자활성을 분석한 결과 내려진 결론이다.) 이에 반해 (마우스가 활동하지 않는) 낮의 경우, 세균들도 역시 정리정돈(housekeeping) 단계에 들어가 해독작용, 주변의 화학물질 탐지, 편모생성 등에 주력하는 것으로 나타났다. 그런데 연구진이 마우스의 유전자에 돌연변이를 일으켜 생체시계의 작동을 중단시키자, 위장관세균 역시 밤낮의 변화에 따른 개체수 및 활성변화를 나타내지 못하는 것으로 나타났다. 이는 마우스의 생체시계가 위장관세균의 생체시계에 영향을 미친다는 것을 시사한다. 그러나 연구진이 시간감각을 잃은 마우스들의 위장관 세균을 정상적인(12시간 간격의 밤/낮 사이클이 유지되는) 환경에서 생활하는 마우스들의 장속으로 옮기자, 이들 세균은 일주일 이내에 정상리듬을 회복하는 것으로 나타났다.

출처 #

KISTI, 글로벌동향브리핑

Eran Elinav, "Transkingdom Control of Microbiota Diurnal Oscillations Promotes Metabolic Homeostasis", Cell, Published Online: October 16, 2014.