장내 박테리아 분자가 간과 장을 회복시키고 지방간 질환에 대한 희망을 제공합니다.

캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스의 과학자들은 장내 일부 유산균이 생성하는 "천연" 분자인 10-하이드록시-시스-12-옥타데센산(10-HSA)을 발견했습니다. 생쥐 실험에서 이 분자는 "장-간" 축 손상의 전형적인 모델인 아플라톡신의 독성 공격 후 간 기능을 회복하고 "누수"된 장벽을 복구하는 동시에 효과를 보였습니다. 이러한 효과의 핵심은 만성 간 질환에서 종종 "작동하지 않는" 지질 대사 조절제인 PPARα의 활성화입니다. 이 연구는 2025년 8월 12일 mBio 에 게재되었습니다.

배경

• 장-간 축을 왜 살펴봐야 할까요? 간은 문맥을 통해 장에서 직접 혈액을 공급받으며, 단쇄 지방산부터 담즙산, 리포폴리사카라이드에 이르기까지 다양한 미생물 분자와 대사산물도 함께 받습니다. 장 장벽 손상과 장내 미생물 불균형은 간의 염증과 대사 스트레스를 증가시키며, 이는 NAFLD 및 기타 만성 간 질환과 관련이 있습니다. 이것이 바로 장-간 축의 오랜 개념입니다.
• PPARα는 어디에 있을까요? 핵 수용체 PPARα는 간에서 지방산 산화를 위한 주요 "스위치"입니다. PPARα가 활성화되면 지질 대사가 개선되고, 지방 독성과 염증이 감소합니다. PPARα 작용제(피브레이트)는 이미 MASLD의 한 가지 옵션으로 고려되고 있으며, PPARα를 생리학적으로 더욱 "활성화"하는 전략에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
• 아플라톡신은 실제적이고 실험적인 문제입니다. 아플라톡신 B1은 곰팡이 독소( 아스페르길루스 )로, 간을 손상시키고 동시에 장 장벽을 "흔들"(산화 스트레스, 염증)하여 간으로 가는 염증 신호의 흐름을 증가시킵니다. 따라서 "장-간" 축을 따라 발생하는 분해 과정을 모델링하는 데 자주 사용됩니다.
• HYA/10-HSA 계열의 미생물 산 - 그 유래. 여러 종류의 락토바실러스는 리놀레산을 10-하이드록시-시스-12-옥타데센산(문헌상 동의어: HYA/10-HSA) 및 관련 화합물(KetoA, KetoC 등)로 전환할 수 있습니다. 2013년과 2014년에 이러한 대사산물이 실제로 장에서 생성되어 염증 모델에서 장 상피 장벽을 강화할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 즉, 이 대사산물은 본 연구 이전에도 이미 "생물학적 명성"을 가지고 있었습니다.
• "프로바이오틱스"에서 점대사산물로. 이 분야는 단순한 개입(박테리아 칵테일)에서 벗어나 명확한 표적을 가진 표적 미생물 대사산물(때로는 "포스트바이오틱스"라고도 하지만, ISAPP 합의에 따르면 순수 대사산물은 공식적으로 포스트바이오틱스로 간주되지 않음)로 전환되고 있습니다. 포스트바이오틱스의 핵심은 예측 가능한 약리학적 특성을 가지면서도 불필요한 균주로 장을 과다 증식시킬 위험 없이 효과 분자를 제공하는 것입니다.
• 이 논문은 정확히 무엇을 추가할까요? 저자들은 단일 미생물 분자인 10-HSA가 아플라톡신 독성 후 마우스에서 (i) 장 장벽을 복구하고 (ii) PPARα를 통해 간의 지질 대사를 동시에 회복시킬 수 있음을 보여주었습니다. 이를 통해 단일 개입으로 장-간 축의 양 끝을 "연결"하고 NAFLD에 대한 "미생물 약물" 후보군을 발견했습니다.
• 이것이 생물학적으로 타당해 보이는 이유는 다음과 같습니다. "장 장벽 ↔ 염증 유발 인자 흐름 ↔ 간 대사"의 연관성은 문헌 고찰을 통해 뒷받침되며, PPARα는 담즙산 프로파일과 간의 에너지 대사 변화를 논리적으로 설명합니다. 이러한 맥락에서 10-HSA는 무작위적인 "비타민"이 아니라, 알려진 조절 네트워크의 연결 고리입니다.

그들은 무엇을 했나요?

연구팀은 간을 손상시키고 염증과 장벽 누출을 악화시키는 곰팡이 독소인 아플라톡신 B1을 이용하여 생쥐에서 대사 관련 지방간 질환/NAFLD(MASLD/NAFLD) 질환을 모델링했습니다. 그런 다음, 락토바실러스가 염증에 반응하여 자연적으로 생성하는 대사산물인 10-HSA를 투여했습니다. 그 결과, 장 상피의 밀착 연접이 회복되고, 간의 에너지 대사 및 해독 경로가 정상화되었으며, 담즙산 수치(콜레스테롤과 데옥시콜레이트 포함)가 "건강한" 수준으로 회복되었습니다.

이게 어떻게 작동하나요?

10-HSA는 간에서 지방 연소와 지질 대사 조절을 담당하는 PPARα "스위치" 단백질을 활성화합니다. PPARα가 "활성화"되면 염증이 가라앉고 섬유화 신호 전달(예: TGF-β 축)이 감소하며 세포가 독성 물질에 더 잘 대처합니다. 동시에 장벽이 강화되어 독소와 세균 분자가 혈류로 유입되는 것을 줄여 염증 유발 물질의 간 유입을 줄입니다. 본질적으로, 하나의 분자가 장-간 축을 양쪽 끝에서 동시에 "복구"합니다.

왜 이것이 중요한가요?

• 문제의 규모. MASLD/NAFLD는 전 세계에서 가장 흔한 만성 간 질환 중 하나입니다. 저렴하고 안전하며 표적 치료가 가능한 치료법은 거의 없습니다. 간과 장에 동시에 작용하는 치료법은 부족하며, 이 질환의 연결 고리는 종종 끊어집니다.
• 원산지가 중요합니다. 10-HSA는 미생물총의 천연물이며 전임상 시험에서 세포독성을 보이지 않았습니다. "표적" 미생물 대사 치료라는 아이디어는 전체 프로바이오틱스 칵테일을 이용한 미생물총에 대한 조잡한 개입의 대안이 될 수 있습니다.
• 아플라톡신은 실질적인 위협입니다. 땅콩, 옥수수 등 식품 오염 위험이 있는 지역에서 아플라톡신은 간 손상의 주요 요인으로 남아 있습니다. 10-HSA가 사람에게 효과가 입증된다면, 위험군을 위한 예방 보충제로 사용될 수 있을 것입니다.

그들은 쥐에게서 정확히 무엇을 보았을까?

• 장: 상피 장벽 회복 및 국소 면역 반응 정상화.
• 간: 에너지 대사가 개선되고, 해독 기능이 강화되었으며, 담즙산이 "건강한" 범위로 이동했습니다.
• 전신적 효과: 10-HSA의 작용은 지질 대사의 주요 조절자인 PPARα의 활성화와 일치합니다. PPARα는 만성 간 질환에서 종종 억제됩니다.

보안은 어떻습니까?

전임상 실험에서 10-HSA의 독성이나 세포독성 효과는 나타나지 않았습니다. 또한, 이 분자는 일반적으로 "자체" 장내 박테리아에 의해 생성된다는 점이 중요합니다. 이것이 사람에 대한 철저한 시험을 무효화하는 것은 아니지만, 진입 기준은 합성 후보 물질보다 더 유리해 보입니다.

다음은 무엇인가요?

저자들은 주로 지방간 질환이나 대사 장애 환자를 대상으로 임상 시험으로의 전환을 준비하고 있습니다. 아플라톡신 노출이 높은 지역에서의 예방은 별도의 영역입니다. 개념적으로, 이 연구는 새로운 종류의 제제를 지향합니다. 즉, "균주로서의 프로바이오틱스"가 아니라, 명확한 표적과 예측 가능한 약리학을 가진 검증된 미생물 대사산물을 목표로 합니다.

참조

• 10-HSA는 일부 유산균이 생성하는 지방산으로, 장-간 축에 대한 "미생물 약물" 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다.
• PPARα는 간에서 지방산 산화와 지질 대사를 조절하는 핵 수용체입니다. PPARα가 활성화되면 지방 독성과 염증이 감소합니다.
• 아플라톡신 B1은 곰팡이 독소( 아스페르길루스 )로, 식품 저장 및 관리에 문제가 있는 국가에서 간 손상의 흔한 원인입니다.

출처: mBio 기사(2025년 8월 12일) 및 UC Davis/EurekAlert 및 Technology Networks 보도 자료는 연구의 주요 결과를 요약한 것입니다( DOI: 10.1128/mbio.01718-25 ).