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[R&D Brief 2024-10호] 공생미생물과 한의학

◈본문

• 1.공생미생물이란? 

• ■공생미생물 정의

• ○공생미생물은 숙주의 체내·외 여러 장기(위장관, 구강, 생식기, 피부 등)에 서식하며, 수만 년 동안 인간과 상호작용을 통해 숙주의 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 세균 등의 미세 생물을 말함.

• ■인간건강과 공생미생물

• ○2000년 이후부터 공생미생물은 인간의 건강 및 다양한 질병과의 연관성이 꾸준히 밝혀지면서 “보이지 않은 장기” 또는 “제 2 게놈”이라 불리고 있음.

• ○최근 차세대 염기서열 분석 등 다중 오믹스(multi-omics) 기술이 상용화됨에 따라 공생미생물 관련 연구가 폭발적으로 증가하고 있음(그림 1).

[그림 1] 미생물 분석 기술 발전 마일스톤

• ○공생미생물은 소화, 영양소 합성 및 흡수, 면역 조절, 약물 대사, 병원균 및 염증 억제, 신경전달물질 조절 등에 작용하여 숙주의 위장관질환뿐만 아니라 대사질환, 심혈관질환, 근골격계질환, 신경정신질환, 암질환, 피부질환 등과 밀접하게 연관되어 있다고 알려짐.

• ■공생미생물(마이크로바이옴) 치료제 미 FDA 첫 승인

• ○미국식품의약국(FDA)은 2022년 12월, 재발성 클로스트리듐 디피실 감염증(CDI)에 대한 분변이식(FMT)기반 마이크로바이옴 치료제를 세계 최초로 승인하였음. 또한 2023년 4월 캡슐형의 경구용 마이크로바이옴 치료제가 승인되면서 다양한 적응증·질환에 대한 치료제 및 제형 개발이 가속화될 것으로 예상함.

• 2.왜 주목받고 있나? 

• ■한의학과 공생미생물

• ○공생미생물은 숙주와 상호작용을 통해 인체의 항상성을 유지하는 필수조건임이 밝혀지고 있음. 현대 과학에서 인체를 하나의 유기적인 통합 관점으로 보는 “Supraorganism(초유기체)”은 한의학의 “정체관(整體觀)”과 일치함.

• ○한의학에서 “비위(脾胃)”는 소화기관뿐 아니라 연관된 생체 기능을 포함하는 개념으로 사용되고 있음. 특히 소화기관에서 음식을 통해 생성되는 에너지를 “곡기(穀氣)”라고 하여 기본적인 대사 과정 전반에 활용됨. 이에 대해 “내상비위 백병유생(內傷脾胃 百病由生)”과 같이 비위의 기능이 생체 건강에 직접적으로 영향을 미친다는 개념이 정립되어 있음. 최근 비위의 장애와 공생미생물의 상관관계가 밝혀짐에 따라 한의학에서 공생미생물의 역할이 주목받고 있음.

• ○또한, 한의학은 변증 또는 체질 등을 통해 개인맞춤형 진단·치료법을 사용해왔음. 최근에 공생미생물의 차이가 개체의 특징을 반영한다는 연구 결과가 제시됨에 따라, 개인 맞춤의학 (personalized medicine)으로서 공생미생물이 연구되고 있음. 예를 들어, 망문문절(望聞問切)과 같은 한의학 진단 또는 사상체질 진단과 공생미생물 간의 상관성이 일부 입증되어, 향후 한의 진단의 바이오마커로 공생미생물이 활용 가능할 것으로 기대되고 있음.

• ■한의학 치료법과 공생미생물

• ○한약재는 항염, 항균, 면역 조절, 프리바이오틱스 등 다양한 효능이 있으며 직접 혹은 간접적으로 장내미생물 군집을 조절하여 인체 건강을 조절함(그림 2).

• ○장내미생물은 다양한 한약 성분 유래의 대사체를 생성하며, 이러한 작용은 한약의 효능이나 독성을 증강 또는 감소시킬 수 있음. 예를 들어 인삼(人蔘)에 포함된 다양한 진세노사이드는 비피도박테리움(Bifidobacterium)에 의해 유효성분인 컴파운드 K로 전환되어 생체로 흡수됨.

• ○한의에서는 예부터 한약의 효능을 증가시키거나 부작용을 억제하기 위해 미생물을 이용하여 한약을 발효하여 활용하였는데, 최근 프리바이오틱스로서 공생미생물을 조절하여 질환을 치료하는 등 발효 한약의 새로운 가능성 연구가 제시되고 있음.

 [그림 2] (발효)한약의 장내미생물 균총 조절 효과

• ○약물이 아닌 체표의 경혈을 자극하는 침·뜸 한의 치료 또한 장내 환경, 신경전달물질, 염증 억제 조절 등을 통해 장내미생물을 변화시켜 질병 치료에 효과가 있다는 연구가 제시되고 있음.

...................(계속)

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