정상적인 장내 박테리아가 대장암에 관련이 있을 것이란 추측이 있었으나 정확한 기전은 알려지지 않았다. 이제 미국의 연구진은 장내에서 흔한 박테리아군에 의해 생성되는 물질이 암세포와 연관된 신호경로를 활성화시킨다는 것을 발견했다.
미국 의학 미생물학 저널(Journal of Medical Microbiology) 10월호에 발표된 이 연구는 장내 박테리아가 대장암을 유발하는 경로에 초점을 맞추었다. 지구상에 존재하는 사람보다 더 많은 수의 박테리아가 우리 인체에 살고 있다. 사실 대장에는 인체 세포에 존재하는 수보다 더 많은 박테리아가 존재한다. 장에 서식하는 대부분의 박테리아는 무해하며 다수의 박테리아는 인체에 유익하다. 그러나 수 십년 동안 과학자들은 장에 서식하는 일부의 미생물이 산재적인 대/직장암의 형성에 중요한 역할을 할 것이라고 생각해 왔다. (GTB2005091577)
Enterococcus faecalis는 정상적인 장내 박테리아이지만 다른 장내 박테리아와는 다르게 호흡과 발효라는 두 가지 다른 대사형태를 사용하여 생존한다. 박테리아가 발효를 시키면 부산물을 배출하는데 그 중 하나는 superoxide(과산화물)라 불리는 일종의 산소분자로 이것은 DNA를 손상시킬 수 있고 대장 종양의 형성에도 기여한다.
미국 오클라호마에 위치한 재향군인 메디컬 센터(the Veterans Affairs Medical Center) 의 Mark Huycke교수는 “우리는 대장 세포가 어떻게 E. faecalis같은 DNA에 손상을 줄 수 있는 장내 박테리아에 반응하는지 연구하기를 원했고 E. faecalis로부터 비롯되는 superoxide가 대식세포라 불리는 면역세포에 강한 신호를 유도함을 알았다. 이것이 장내 일부 세포를 증식 분화시키고 심지어 암과 연관된 유전자의 생산성을 증가시킨다.
연구팀은 장에 존재하는 상피세포의 42개 유전자가 세포주기와 세포사멸 조절 그리고 E. faecalis의 독특한 대사에 기반한 신호체계의 조절에 관여한다는 사실을 알았다. 이것은 E. faecalis가 발효를 할 때 대장세포가 즉시 영향 받으며 E. faecalis가 대장세포를 암세포화하도록 새로운 기전을 개발할 수도 있음을 말해 준다.
장내 암은 대부분 수 십억개의 박테리아가 대장 표면과 맞닿아 있는 대장 내에서 유발된다. 수년 동안 과학자들은 장내 박테리아와 대장암 발병 위험에 처한 사람 사이의 관계를 규명하기 위해 노력했다. 그러나 장내 미생물군의 복잡성으로 인해 어려움을 겪었다.
“우리의 발견은 정상적인 장내 박테리아가 DNA에 손상을 주고 대장 내에서 암을 유발하는 유전자의 조절을 변화시키는 기전을 탐구한 첫 연구 중 하나이다. 이 연구는 정상적인 장내 박테라아가 미치는 영향의 다양성으로 인해 인체의 건강에 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준다.”고 Huycke교수는 밝혔다.
