Verrucomicrobiota: 반가운 점액 포식자

점액에서 시작합시다. 이 이야기가 일어나는 곳이 거기이기 때문입니다. 대장 안쪽은 맨 조직이 아닙니다. 술잔세포가 밤낮없이 분비하고 갈아 끼우는, 당이 촘촘히 박힌 커다란 단백질 뮤신의 젤로 덮여 있습니다. 장내 세균 대부분은 내강에 떠다니며 우리가 먹은 것을 먹습니다. 한 계통은 그 대신 그 외투를 먹는 법을 배웠습니다. 그 계통이 Verrucomicrobiota이고, 미생물학과 밖의 사람들이 이 이름을 들어본 이유는 사람 대변에서 뽑아내 2004년에 이름 붙인 종 하나 때문입니다. Akkermansia muciniphila, 거의 그대로 옮기면 점액을 사랑하는 것입니다 ¹.

한 문장으로 무엇인가

Verrucomicrobiota는 문 — 생명의 세균 나무에서 줄기 높이의 가지 가운데 하나 — 이고, 고전적인 보라색 실험실 염색을 머금지 않는 세포벽 유형인 그람음성 세균의 무리로, 흙과 민물과 바다와 동물의 장에서 발견되며, 사람 건강에서는 점액에 사는 Akkermansia 속으로 가장 잘 알려져 있습니다.

분리 과정을 잠시 볼 값어치가 있습니다. 분리 과정이 곧 기전이기 때문입니다. A. muciniphila를 처음 순수 배양했을 때, 위 뮤신을 유일한 탄소원이자 질소원으로 주고 키웠습니다. 풍성한 배지에 얹은 곁들이가 아니라 차림표 전부로 말입니다. 당시 가장 가까운 기재종 Verrucomicrobium spinosum과도 16S rRNA 유전자 서열 — 미생물학자들이 세균의 바코드로 읽는 DNA 구간 — 을 92 %만 공유했고, 이 균을 위해 새 속을 만들어야 할 만큼 먼 사이였습니다 ¹. 그러니 이 생물에 관한 결정적 사실은 건강 주장이 아닙니다. 식단입니다.

몸속 어디에 사는가

주로 한 곳입니다. 대장의 점액층이고, 흐름에 떠다니는 것이 아니라 벽에 눌려 있습니다. 사람 대변에서 이 균을 직접 세려고 형광 탐침을 설계했을 때 A. muciniphila는 전체 대변 세포의 1 %를 넘었고, 진기한 존재가 아니라 사람 장관의 흔한 구성원임이 드러났습니다 ².

그 숫자는 느슨하게 쥐십시오. 들리는 것보다 중요한 이유가 있습니다. 대변은 장을 떠나는 것을 표집하지, 이 생물이 실제로 사는 점액에 붙어 있는 것을 표집하지 않습니다. 그러니 대변 수치는 진짜 집단의 그림자입니다. 그리고 도구 자체에도 전과가 있습니다. 연구진이 토양 검체 181개 — 남극과 유럽, 아메리카의 여러 생물군계에서 뜬 표층 토양 112개에 산지 침엽수림의 구덩이에서 뜬 69개를 더한 것 — 를 해독했을 때, 그중 180개에서 Verrucomicrobia를 찾았고 표층에서는 이 문이 세균 서열의 평균 23 %를 차지했습니다. 여러 해 동안 놓쳤던 우위인데, 흔히 쓰는 PCR 프라이머 — 유전자를 셀 수 있도록 복제해내는 짧은 DNA 갈고리 — 가 이 문의 16S 유전자를 덜 증폭하기 때문이었습니다 ¹². 흙에서 표준 방법으로부터 숨을 수 있는 문은 장에서도 숨을 수 있습니다.

우리에게 해주는 일

기전이 먼저이고 근거가 나중입니다. 뮤신을 분해하면 짧은사슬지방산이 나오고, 대장을 덮은 세포들이 그것을 연료로 태웁니다. 그리고 뮤신이 벗겨지는 일은 숙주가 뮤신을 더 분비하도록 부추기는 것으로 보입니다. 알맞은 집단 크기에서 그것은 순손실이 아니라 교체입니다. 깎여 나가는 장벽이 아니라 새로 채워지는 장벽입니다 ³.

생쥐에서 이야기는 바라는 방향으로 흐릅니다. A. muciniphila는 비만하고 당뇨가 있는 동물에서 줄어듭니다. 프리바이오틱 사료 — 장내 세균을 먹이는 식이섬유 — 가 그것을 되살리면서 대사 상태도 좋아지고, 살아 있는 생물을 주면 고지방 식이에서 늘어난 체지방과 대사성 내독소혈증(세균 벽 조각이 혈액으로 새어 드는 일), 지방조직 염증, 인슐린 저항성이 되돌려졌습니다. 열로 죽인 세포는 그중 아무것도 하지 못했습니다 ⁴.

사람에서는 인용할 값어치가 있는 것이 딱 하나이고, 작습니다. 과체중이고 인슐린 저항성이 있는 자원자를 대상으로 한 무작위 이중맹검 위약대조 예비 시험이 40명을 등록해 32명으로 끝났습니다. 석 달 동안 매일 입으로 보충하는 것은 안전했고 잘 견딜 만했습니다. 위약과 견주어 저온살균한 제제는 인슐린 감수성을 28.62 % 좋게 했고(P = 0.002), 인슐린혈증 — 순환하는 인슐린의 양 — 을 34.08 % 낮췄으며 총콜레스테롤을 8.68 % 낮췄습니다. 체중과 체지방량의 변화는 유의성에 이르지 못했습니다 ⁵. 서른두 명, 한 기관, 석 달, 혈액 표지입니다. 이 질문을 계속 지켜볼 이유이지 스스로에게 투약할 이유가 아닙니다.

이제 어색한 대목을 소리 내어 말하겠습니다. 그 두 연구에 훤히 드러나 있기 때문입니다. 생쥐 연구에서 죽인 세포는 아무 일도 하지 못했습니다 ⁴. 사람 예비 시험에서는 저온살균한, 곧 죽인 제제가 효과를 낸 쪽이었습니다 ⁵. 둘 다 기전의 전부일 수는 없습니다. 그 결과 가운데 하나만 인용하고 다른 하나를 인용하지 않는 사람은 무언가를 팔고 있는 것입니다.

대사 너머로 이 문은 종양학에도 나타납니다. PD‑1 관문 면역치료 — 면역계가 종양을 공격하도록 제동을 푸는 약 — 를 받는 환자에서 Akkermansia의 상대적 양이 임상 반응과 상관관계를 보였고, 반응하지 않은 사람의 대변을 받은 생쥐에게 입으로 보충하자 약의 효과가 되살아났습니다 ⁶. 그것은 사람에서의 상관관계에 동물에서 보인 기전을 더한 것입니다. 유망한 문장이지 치료가 아닙니다.

우리를 상대로 하는 일

같은 형질을 반대로 겨눈 것입니다. 무균으로 키운 뒤 정해진 세균 목록만 주고 그 밖에는 아무것도 주지 않은 생쥐, 곧 여덟 종으로 짜인 군집을 지닌 무균 유래 생쥐에서 Salmonella Typhimurium 감염에 A. muciniphila를 더하자 모든 것이 나빠졌습니다. 현미경으로 본 조직 손상 점수가 올라갔고, 몸의 염증 신호 넷인 IFN-γ와 TNF-α, IL‑6, IL‑17이 올라갔으며, 장벽 뒤의 면역 여과 장치인 장간막 림프절에 닿는 Salmonella가 열 배로 늘었고, 맹장에서 뮤신을 채운 술잔세포가 2–3배 적게 남았습니다 ⁷. 염증이 생긴 장 속의 점액 전문가는 중립이 아닙니다. 얇아지는 벽 곁에 선 식욕입니다.

어느 판본을 얻을지는 식단이 정합니다. 생쥐에 넣은 합성 사람 장 군집에서 식이섬유를 끊자, 그 군집은 숙주 점액의 당단백질 — 여러분 자신의 점액을 이루는, 당으로 덮인 단백질 — 을 먹이로 삼았고, 대장 점액 장벽을 깎아냈으며, 병원균 Citrobacter rodentium이 상피 — 벽 그 자체인 한 겹의 세포층 — 에 닿아 치명적 대장염, 곧 생쥐를 죽인 대장 염증을 일으키게 했습니다 ⁸. 이 그림에서 식이섬유는 덤이 아닙니다. 점액을 먹는 것들을 벽에서 떼어 놓는 것입니다.

임상적으로는, 이 생물을 진지하게 다루는 사람들이 주의사항을 적어 두었습니다. 일부러 보충하는 일을 살핀 검토자들은 염증성 장질환과 활동성 장 감염, 항생제를 막 끝낸 장을 Akkermansia가 더 많다고 도움이 되지 않을 수 있는 상황으로 꼽았고, 파킨슨병과 다발성 경화증 환자의 장내 미생물이 이 균의 양이 더 높은 특징적 양상을 지닌다는 점도 적었습니다. 방향이 정해지지 않은 연관입니다 ⁹.

가장 새 이름, 그리고 옛 이름

발표된 삶의 대부분 동안 이 문은 Verrucomicrobia라 불렸습니다. 문이라는 계급이 세균 명명 규약의 규칙 안으로 들어온 뒤 2021년에 42개 문 이름이 각각 기준속 위에 공식으로 세워져 유효하게 발표되었고, Verrucomicrobia는 Verrucomicrobiota가 되었습니다 ¹¹. 같은 생물, 같은 생물학, 새 어미입니다. 옛 이름은 다른 균이 아니라 동의어이고, 이 페이지에 인용한 논문 대부분에서 그 이름을 만나게 됩니다.

꼼꼼한 독자에게 하고 싶은 말

정직한 한계 셋입니다. 우리가 아는 것 대부분은 생쥐 연구이고, 리뷰들도 그것을 분명히 말합니다. 사람 대상 중재 문헌은 여전히 얄팍합니다 ¹⁰. 통제된 사람 시험 하나는 단일 기관에서 32명으로 끝났고 질병이 아니라 혈액 표지를 측정했습니다 ⁵. 그리고 사람에서의 관찰은 연관이며, 낮은 Akkermansia와 대사 질환 사이의 화살표는 어느 방향으로도 확립되지 않았습니다.

그 모든 것을 견디고 남는 것은 아무것도 사지 않고도 실행할 수 있는 기전입니다. 이 생물은 더 나은 것이 없을 때 점액을 먹습니다. 식이섬유가 더 나은 제안입니다.