스트레스성 우울 행동·뇌 기능 회복 확인
마이크로바이옴 기반 치료 가능성 제시

국내 연구진이 만성 스트레스로 인한 우울 유사 행동을 완화하고 뇌 기능 회복에 관여하는 장내 미생물을 찾아냈습니다.

한국기초과학지원연구원(KBSI) 정혜종 박사 연구팀이 만성 스트레스 환경에서 우울 행동과 관련된 핵심 장내 미생물 2종을 발굴하고, 이들이 뇌 신경세포 기능을 회복시키는 작용기전을 규명했습니다.

우울증은 만성 스트레스와 장기간 스트레스 호르몬 노출이 주요 원인으로 꼽히는 질환입니다.

지속적인 스트레스는 신경세포의 산화스트레스를 높이고 미토콘드리아 기능을 떨어뜨려 뇌유래신경영양인자(BDNF) 신호 전달을 약화시키는 것으로 알려져 있습니다.

최근 장내 미생물이 뇌 기능과 행동에 영향을 미친다는 연구가 이어지고 있지만, 어떤 미생물이 실제 우울 행동에 관여하는지는 명확히 밝혀지지 않았습니다.

연구팀은 사람의 장내 미생물을 생쥐에 이식하는 분석을 통해 우울 유사 행동이 심한 개체에서 공통적으로 감소하는 장내 미생물을 탐색했습니다.

분석 결과 '인테스티니모나스 부티리시프로듀센스(Intestinimonas butyriciproducens)'와 '파라박테로이데스 메르다에(Parabacteroides merdae)' 2종을 핵심 후보 균주로 확인했습니다.

세포와 동물실험에서는 두 균주 모두 신경세포의 활성산소 생성을 줄여 산화스트레스를 완화하고, 미토콘드리아 기능 저하와 세포사멸 신호를 억제하는 것으로 나타났습니다.

또 신경세포의 성장과 생존에 중요한 BDNF 신호 전달 체계를 회복시키는 효과도 확인됐습니다.

연구팀은 만성 스트레스 호르몬을 투여해 우울 유사 행동을 유도한 생쥐에 해당 균주를 먹인 결과, 우울 행동이 유의하게 감소했고 기억과 감정을 담당하는 해마의 BDNF 발현도 회복됐다고 설명했습니다.

연구진은 이번 연구를 통해 우울 행동이 단순히 장내 미생물의 양이 줄어드는 문제가 아니라 특정 미생물의 존재와 기능에 영향을 받을 수 있다는 점을 확인했다고 밝혔습니다.

또 장내 미생물이 장과 뇌를 연결하는 '장-뇌 축'을 통해 산화스트레스와 신경세포 신호 전달을 조절하며 스트레스 반응과 우울 행동에 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 제시했다고 평가했습니다.

정혜종 박사는 "특정 장내 미생물이 신경세포의 신호 전달 체계를 직접 조절할 수 있다는 점을 규명한 연구"라며, "향후 마이크로바이옴 기반 우울증 예방과 치료를 위한 정밀의학 기술 개발에 활용될 것으로 기대한다"고 말했습니다.

이번 연구 결과는 약리학 분야 국제학술지 'Pharmacological Research' 5월 28일 자 온라인 판에 실렸습니다.