장내 미생물이 심리적 회복력과 불안 감소에 미치는 영향 확인 연구

Nature Mental Health 저널에 최근 게재된 연구에서는 뇌-장내 미생물군(BGM) 상호작용 패턴과 스트레스 회복력 간의 관계를 설명했습니다.

회복탄력성은 스트레스가 많은 사건에 성공적으로 대처하는 능력으로 정의되며, 변화 수용, 끈기, 부정적인 감정에 대한 관용, 그리고 스트레스에서 회복하는 능력을 포함합니다. 대부분의 연구는 회복탄력성과 성격 특성, 사회적 요인, 그리고 행동/정서 조절 전략 간의 연관성에 초점을 맞춥니다.

인간 미생물군집의 구성과 기능은 스트레스 관련 질환과 관련이 있습니다. 장내 미생물군집은 BGM 시스템을 통해 심리적 기능을 조절하고 스트레스 회복력을 증진시킬 수 있으며, 이는 미생물군집이 잠재적인 치료 효과를 가진 대사산물을 함유할 가능성을 시사합니다. 그러나 회복력의 통합적인 생물학적 특성을 규명한 연구는 아직 없습니다.

본 연구에서 연구진은 회복탄력성과 임상 현상, 신경 특성, 그리고 미생물군집 기능 간의 관계를 조사했습니다. 이는 두 건의 이전 연구에서 수집된 자료를 통합한 2차 연구였으며, 로스앤젤레스 지역 사회에서 참여자를 모집했습니다.

신경계 질환이 있는 사람, 복부 수술 경험이 있는 사람, 정신 질환이 있는 사람, 약물 남용 경험이 있는 사람, 항생제/프로바이오틱스 사용 경험이 있는 사람, 임신 또는 수유 중인 여성 등은 제외되었습니다.

모든 참가자는 뇌의 다중 스펙트럼 자기공명영상(MRI)을 받았고, 대변 샘플을 제공했으며, 설문지를 작성했습니다.

설문지 데이터에는 체질량지수(BMI), 신체 활동, 코너-데이비슨 회복력 척도(CD-RISC), 사회경제적 지위, 상태-특성 불안 척도(STAI), 지각 스트레스 척도(PSS), 병원 불안 및 우울 척도(HADS), 긍정적 및 부정적 영향 척도, 식단 및 수면 척도(PROMIS)가 포함되었습니다.

기타 측정 도구로는 환자 건강 설문지, 대처 전략, 차별 평가, 성향/회피 행동 체계, 5요인 마음챙김 척도(FFM), 다차원 자기평가(MASQ), 통증 극치화 척도, 초기 외상 척도, 내장 민감도 지수, 통증 경계 척도, 국제 인성 집단(IPIP), 그리고 정상 인성 평가가 포함되었습니다. 16S rRNA 유전자 염기서열 분석을 위해 대변 샘플에서 DNA를 추출했습니다.

대변 샘플은 HD4 글로벌 대사체학 플랫폼을 사용하여 처리 및 분석되었습니다. RNA 추출 및 메타전사체 시퀀싱이 수행되었습니다.

연구진은 DIABLO(생물학적 표지자 발견을 위한 데이터 통합) 방법을 사용하여 저항성 표현형과 관련된 임상/행동적, 중추(뇌), 말초(대사체, 미생물군) 표지자 간의 상호 작용을 파악했습니다.

이 연구에는 여성 71명을 포함하여 총 116명이 참여했습니다. 고회복력(HR) 그룹과 저회복력(LR) 그룹 간에 알파 및 베타 다양성에는 유의미한 차이가 없었습니다.

DIABLO 분석 결과, 심리적 회복탄력성이 낮은 개인과 높은 개인을 구분하는 높은 상관관계를 가진 오믹 시그니처가 발견되었습니다. DIABLO에서 선정한 변수는 45가지 특성(임상적 특성 13가지, 대사체적 특성 3가지, 휴식 상태 기능적 MRI 5가지, 구조적 MRI 6가지, 확산 MRI 2가지, 전사체적 특성 16가지)을 포함했습니다.

임상적 변인에는 IPIP 신경증 및 외향성, HADS 불안 및 우울증, STAI 불안, MASQ 언어 기억, 주의, 시각적 인식 및 언어, PSS 점수, FFM 총점, 비판단적 및 기술적 하위 척도가 포함되었습니다.

HR 그룹은 LR 그룹에 비해 마음챙김과 외향성에서 평균 수준이 더 높았지만, 신경증, 불안, 주의력 문제, 언어 기억, 언어, 시각적 인식, 스트레스 인식에서 평균 수준이 낮았습니다.

대사체 변수에는 크레아틴, 디메틸글리신(DMG), N-아세틸글루타메이트(NAG)가 포함되었습니다. 평균적으로 NAG와 DMG 수치는 HR 그룹에서 LR 그룹보다 높았습니다. 크레아틴 수치는 두 그룹 간에 유사했습니다.

간단히 말해서, 유전자 증식, 항염증, 신진대사, 환경 적응과 관련된 세균 전사체의 평균 수치가 HR 그룹에서 더 높았습니다.

HR 그룹은 모든 구조적 MRI 특징의 평균 수준이 낮았지만, 휴식 시 모든 기능적 MRI 특징의 평균 수준이 높았습니다.

확산 MRI 소견 중, HR 군은 양측 뇌량하이랑 연결성이 평균적으로 낮았지만, 우측 해마와 우측 외측 안와이랑 연결성은 더 높았습니다. 두 가지 CD-RISC 요인(지속성과 통제)은 이러한 DIABLO 변수들과 강한 연관성을 보였습니다.

이 연구에서는 여러 BGM 마커가 고회복력(HR) 개인과 저회복력(LR) 개인을 구분할 수 있음을 발견했습니다. HR 그룹은 적응적 심리적 특성, 인지-감정적 연결 및 감정 조절을 뒷받침하는 신경적 특징, 그리고 장 건강을 증진하는 미생물군집 기능을 보였습니다.

특히, 두 집단은 박테리아 전사체에서 가장 뚜렷한 차이를 보였습니다. 이러한 결과는 장내 미생물군과 뇌의 특성이 스트레스 회복력에 기여함을 시사합니다.