과학자들은 소화에 대한 새로운 견해를 얻습니다

장내 미생물총으로 통칭되는 장내 미생물은 소화보다 훨씬 더 많은 영향을 미칩니다. 장내 박테리아는 뇌 활동에 영향을 미치며 심지어 정신 장애가 발생할 가능성에도 영향을 미칩니다. 수십 년간의 연구에 따르면 박테리아 불균형이 있는 장은 인체의 많은 시스템을 파괴하여 비만, 영양실조, 심지어 암까지 유발할 수 있는 것으로 나타났습니다. 5월 10일 네이처(Nature)에 발표된 연구에서 스탠포드 의학(Stanford Medicine)의 연구자와 협력자들은 소장 내 미생물, 바이러스, 단백질 및 담즙의 다양성을 포착하기 위해 섭취 가능한 장치를 사용했습니다.

개념 증명 결과는 주로 대변에 초점을 맞춘 현재 샘플링 방법보다 소화 시스템의 미생물군을 측정하는 더 포괄적인 방법이 있다는 초기 증거를 제공하고 상주하는 장내 미생물이 인간 생리학에 어떻게 기여할 수 있는지에 대한 새로운 시각을 제시합니다. 그리고 질병.

"이 논문은 미생물 검출의 큰 도약을 보여주고 살아있는 장내 미생물을 간단히 포착합니다"라고 David Relman과 공동 수석 저자이자 생명공학 및 미생물학 및 면역학 교수이자 공동 수석 저자인 KC Huang 박사는 말했습니다. 의학박사이자 미생물학 및 면역학 교수입니다. "현재 도구의 샘플은 우리 내부에서 일어나는 일을 완전히 나타내지 않습니다. 하지만 지금까지 우리가 가지고 있었던 전부입니다."

소장은 종종 많은 질병이 나타나는 곳이지만, 소장의 미생물군은 특히 연구자들이 인간 장내 미생물군을 연구하는 전통적인 수단 중 하나인 대변 샘플 수집의 용이성과 비교하여 포착하기가 어려웠습니다. 의사는 환자가 길고 유연한 튜브를 삼키는 상부 내시경 절차나 시체 해부를 통해 장기의 체액 샘플을 채취할 수도 있습니다. 그러나 몇 가지 주의 사항(위와 같은 인근 기관의 오염을 고려)으로 인해 이러한 샘플링은 장에 있는 살아있는 미생물을 대표하지 못할 수 있습니다.

Huang에 따르면 과학자들은 캡슐을 사용하여 처음으로 인간의 소장 미세 환경을 측정하여 소장에 대한 보다 미묘한 시각을 포착하고 기관의 서로 다른 영역에 서로 다른 박테리아가 있다는 것을 보여주었습니다.

다른 비침습적 섭취 도구는 2019년에 처음 개발된 돼지와 영장류의 장관을 샘플링하도록 설계되었습니다. 알약 크기 정도의 Stanford Medicine 장치는 인간에게 사용할 수 있으며 4개 이상의 샘플을 샘플링할 수 있습니다. 이전 장치의 양보다 몇 배 더 많아 소장의 여러 부분에서 미생물을 포획합니다. 캡슐은 전자 장치가 탑재되어 제조 복잡성과 비용으로 인해 광범위한 사용이 제한되는 다른 캡슐과 달리 간격을 두고 열리는 단순한 주머니인 속이 비어 있습니다.

이 장치는 설정된 pH 수준에서 소장을 샘플링하도록 설계되었습니다(장의 부위마다 pH 수준이 다릅니다). 참가자들은 컬렉션당 4개의 장치를 삼켰으며, 각 장치는 서로 다른 pH 수준에서 생물학적 물질을 수집하기 위해 열립니다. 캡슐이 장관을 통과하면서 샘플링 용기의 코팅이 용해되고 수집 주머니가 열리고 밸브를 통해 체액이 유입됩니다.

연구 기간 동안 과학자들은 이틀에 걸쳐 하루에 두 번씩 15명으로부터 총 240개의 미생물 샘플을 수집했습니다. 수집 장치는 소장의 30피트 길이 대부분을 테스트했지만 캡슐이 충분한 체액을 수집하지 않았기 때문에 일부 샘플은 분석되지 않았습니다. 연구팀은 궁극적으로 섭취 가능한 장치 샘플과 같은 날 채취한 210개의 장치 샘플과 29개의 타액 및 58개의 대변 샘플을 분석했습니다. 연구 참가자들은 정상적인 식사를 하고 음식 일지를 기록했습니다.

캡슐은 전체 소화관을 통과한 후 수집되었으며, 과학자들은 샘플의 서열을 분석하고 상주 박테리아 종을 식별하고 살아있는 배양물을 수집했습니다.

Huang에 따르면 가장 놀라운 발견 중 하나는 담즙산(소화를 돕기 위해 간에서 분비되는 녹색 액체)에 숨어 있다는 것입니다. 담즙산은 우리 건강의 거의 모든 측면에 영향을 미친다고 Huang은 말했습니다. 이는 우리가 음식을 소화하는 방식, 지방을 흡수하는 방식, 호르몬에 신호를 보내는 방식에 영향을 미칩니다. 그들은 또한 미생물을 죽인다. 의사들은 과민성 대장 증후군 환자를 진단하기 위해 담즙산을 사용할 수도 있지만 일반적으로 대변 검체를 통해 진단합니다.