상기도의 특정 미생물이 폐 기능에 영향을 주며, 이 차이가 소아 천식에 영향을 준다는 연구결과가 나왔다.

질병관리본부 국립보건연구원은 만성 호흡기·알레르기 질환과 인체 내 마이크로바이옴의 상호작용 조사 결과, 상기도의 특정 마이크로바이옴(microbiome, 미생물 군집 및 유전자 총체)이 폐 기능에 영향을 주며, 이 마이크로바이옴의 유전자 차이가 소아 천식의 임상 증상과 연관성이 있음을 규명했다고 밝혔다.



한림대학교 김봉수 교수가 연구책임자로 지휘한 학술연구용역과제 연구팀은 소아 정상군, 천식군, 관해군(천식 진단 후 증상 호전으로 2년간 천식 증상이 없으며, 천식 치료 약을 쓰지 않은 대상군)의 상기도 마이크로바이옴의 구성과 기능 유전자를 분석했다. 그 결과 헤모필루스(Haemophilus)와 모락셀라(Moraxella)는 정상군에서 비율이 높은 반면 포도상구균(Staphylococcus)은 천식군에서 높은 비율로 존재한다고 밝혔다.

특히 상기도에 존재하는 연쇄상구균(Streptococcus)의 비율이 높을수록 1초간 날숨량이 낮았으며, 포도상구균의 비율이 높을수록 기관지 과민성이 높아졌다.

천식군의 상기도 마이크로바이옴의 전체 유전체를 분석한 결과, 기도 염증반응에 영향을 주는 △아라키돈산 대사 △라이신 분해 △포스파티딜이노시톨 신호경로 △ 글리코사미노글리칸 대사경로 등과 연관된 유전자가 다른 대상군과 유의하게 다른 것으로 나타났다.

연구팀은 “천식군의 마이크로바이옴에서는 아라키돈산에서 변환된 프로스타글란딘 H2를 프로스타글란딘 E2 물질로 변환시키는 유전자가 결핍되어 있어 천식 증상이 지속될 수 있다”고 설명했다.

또한 “라이신의 경우 정상군과 완화군에서는 상기도 마이크로바이옴에 의해 분해가 되어 최종 산물인 에어로박틴(Aerobactin), 아세토아세테이트(Acetoacetate) 등으로 변환되는 반면, 천식군의 상기도 마이크로바이옴에는 이 최종산물들을 만드는 유전자들이 결핍되어 라이신이 완전히 분해되지 못할 수 있다”고 덧붙였다.

이번 연구결과는 상기도 마이크로바이옴이 소아 천식 질환의 경과에 영향을 줄 수 있는 인자이며, 마이크로바이옴 분석결과를 활용한 천식 예후·예측지표 및 마이크로바이옴 역할 교정 등의 중재를 통한 새로운 치료법의 개발 가능성을 시사한다.

질병관리본부 국립보건연구원은 “인체 마이크로바이옴이 천식 등 만성 호흡기 증상 악화 및 완화에 관여하는 것이 규명됨에 따라 천식 악화 중재 및 맞춤 치료에 활용될 수 있도록 마이크로바이옴 상관성 분석 연구를 계속 수행할 것”이라고 밝혔다.

이 연구결과는 알레르기 분야 상위 저널인 ‘Allergy’ 2018년 3월호에 게재됐다.

출처: 건강이 궁금할 땐, 하이닥 (www.hidoc.co.kr)