우리 장에 사는 미생물은 간이 지방을 분해하기 위해 생성하는 담즙산을 재형성하여 음식을 소화하는 데 도움을 준다. 미생물에 의해 변형된 이 두 가지 담즙산은 대장암 발병 위험에 반대 방향으로 영향을 미칠 수 있는 것으로 밝혀졌다. 담즙산과 대장암 위험 사이의 연관성은 위스콘신 대학 매디슨 캠퍼스 과학자들이 장내 미생물과 우리 몸의 관계를 더 잘 이해하기 위한 노력의 하나로 최근 밝혀졌다.

여러 면에서, 그 관계는 담즙산과의 친밀한 관계를 통해 건강한 장을 유지하는 데 도움이 되는 파네소이드 X 수용체 또는 FXR이라는 특정 단백질을 중심으로 돌아갑니다. FXR은 간에서 담즙산 생성을 제어하지만, 미생물이 변형한 다양한 담즙산의 존재에 대해 다른 방식으로 반응한다.

"일부 미생물 담즙산은 FXR의 기능을 지원하는 반면, 다른 것들은 그것을 방해합니다." UW-매디슨 약학 대학의 조교수인 팅 푸가 말했다. 푸와 그녀의 동료들은 이전에 이 단백질을 염증성 장 질환과 대장염을 치료하는 유망한 약물 표적으로 확인했다. 대장염은 대장암 위험을 높이며, 쇠약해지는 위장관 질환이다. 현재 푸와 약학부 교수인 지아오양 지앙, UW 의과대학 및 보건대학원 부교수인 더스틴 데밍이 이끄는 팀은 장내 종양 발달 중 FXR에 반대되는 효과를 미치는 두 가지 미생물 담즙산을 발견했다. 하나는 FXR 기능을 지원하고 다른 하나는 이를 억제하는 기능을 한다.

중요한 점은, 담즙산이 FXR에 미치는 영향이 종양 성장에 미치는 영향으로 이어지지만, 약간 꼬여 있다. 단백질의 기능을 지원하는 담즙산은 암의 성장을 늦추지만, FXR을 억제하는 담즙산은 종양을 키우는 연료 역할을 한다. 이러한 결과는 연구자들이 연구한 생쥐 대장암 모델과 인간 대장암 환자에게서 유래한 실험실에서 배양한 소형 장기인 오르가노이드에서도 일관되게 나타났다.

이러한 특정 미생물 담즙산이 대장암 발병 또는 대장암에 대한 보호와 관련이 있는 것은 처음 알게 된 사실이다. 이 팀의 연구 결과는 최근 미국 국립과학원 회보에 게재되었다. 이 결과는 이제 잠재적인 새로운 암 탐지 방법과 새로운 치료법을 조사하기 위한 로드맵을 제공한다.

"이러한 복잡한 메커니즘을 이해하는 것은 대장암에 대한 조기 발견을 개선하고 표적 치료법을 개발하는 데 중요한 단계입니다. 이 연구는 장내 미생물과 암 사이의 복잡한 관계에 대한 이해를 심화할 뿐만 아니라 전 세계 수백만 명에게 잠재적으로 도움이 될 수 있는 의료 발전의 새로운 길을 열어줍니다." UW 약학 대학의 박사후 연구원이자 이 논문의 주저자인 싱천 동(Xingchen Dong)이 말했다.

푸 박사는 장내 종양 발달에 있어서 담즙산의 반대 역할이 나타나는 것은 우리 장내 미생물 군집이 얼마나 복잡한지를 보여준다고 말한다.

"미생물이 이런 식으로 담즙산을 변형하고 우리 몸에 큰 영향을 미칠 수 있다는 게 흥미롭다고 생각해요. 우리 몸에는 우리 세포보다 더 많은 미생물이 있어요. 그래서 종양이 자라는 것처럼 미생물의 환경에 문제가 생기면, 몇몇 좋은 미생물이 우리가 그것을 바로잡도록 돕습니다. 하지만 그건 전적으로 미생물이 영양 면에서 무엇을 필요로 하는지에 달려 있어요." 그녀가 말했다. 연구를 주도한 푸 박사가 마지막으로 덧붙였다.

참조:
Xingchen Dong, Fei Sun, Henry Secaira-Morocho, Alisa Hui, Ke Wang, Chunmiao Cai, Shirsa Udgata, Brian Low, Songlin Wei, Xinyi Chen, Ming Qi, Cheri A. Pasch, Wei Xu, Jiaoyang Jiang, Qiyun Zhu, Tao Huan, Dustin A. Deming, Ting Fu. The dichotomous roles of microbial-modified bile acids 7-oxo-DCA and isoDCA in intestinal tumorigenesis. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (47) DOI: 10.1073/pnas.2317596121