장내 세균은 신경 전달 물질을 만들어 신생아 면역 체계를 형성합니다.

웨일 코넬 의과대학 연구진은 독특한 박테리아가 출생 직후 장에 군집을 형성하고 신경전달물질인 세로토닌을 만들어 장 면역 세포를 교육한다는 사실을 발견했습니다. 이는 초기 발달 과정에서 음식과 박테리아 자체에 대한 알레르기 반응을 예방합니다.

에 발표된 전임상 연구 과학 면역학 3월 15일에는 신생아의 장에 풍부한 박테리아가 T조절세포(Tregulatory cell, Treg)라는 면역세포의 발달을 촉진하는 세로토닌을 생산한다는 사실이 밝혀졌다. 이 세포는 부적절한 면역 반응을 억제하여 자가면역 질환과 무해한 식품이나 유익한 장내 미생물에 대한 위험한 알레르기 반응을 예방하는 데 도움을 줍니다.

“장은 인체 내 신경 전달 물질의 90% 이상을 만들어 현재 제2의 인간 뇌로 알려져 있습니다. 세로토닌과 같은 신경 전달 물질은 뇌 건강에 미치는 역할로 가장 잘 알려져 있지만, 신경 전달 물질 수용체는 인체 전체에 위치하고 있습니다. ” 이번 연구의 수석 저자이자 게일 앤 아이라 드루키어 아동 연구 연구소(Gale and Ira Drukier Institute for Children’s Research)와 웨일 코넬 의과대학 소아과의 면역학 조교수인 멜로디 젱(Melody Zeng) 박사는 설명했습니다.

아기의 장내 세균은 도움의 손길을 제공합니다

연구자들은 신생아 쥐의 장이 성체의 장보다 세로토닌을 포함한 신경 전달 물질의 수준이 훨씬 더 높다는 것을 관찰했습니다. “지금까지 장 신경전달물질에 대한 거의 모든 연구는 성체 동물이나 인간 대상에서 수행되었으며, 장크롬친화세포(enterochromaffin cell)라고 불리는 특정 장 세포 유형이 신경전달물질을 생성합니다.”라고 Zeng 박사는 말했습니다. “그러나 우리는 대부분의 세로토닌이 신생아 장에 더 풍부한 박테리아에 의해 만들어지는 신생아 장에서는 그렇지 않다는 것을 발견했습니다.”

이는 또한 Zeng 연구소가 NewYork-Presbyterian Alexandra Cohen 여성 및 신생아 병원의 신생아 집중 치료실과 협력하여 설립한 인간 유아 대변 바이오뱅크를 통해 아기에서도 확인되었습니다. 이 샘플은 부모의 동의를 받아 확보되었으며 신원이 확인되지 않았습니다.

연구 결과는 신생아의 장이 자체 신경 전달 물질을 만들 만큼 충분히 성숙하기 전에 독특한 장내 세균이 초기 발달 과정에서 중요한 생물학적 기능에 필요한 신경 전달 물질을 공급할 수 있음을 시사합니다.

“우리는 어린 쥐의 장내 세균이 세로토닌을 직접 생산할 뿐만 아니라 일반적으로 세로토닌을 분해하는 모노아민 산화효소라는 효소를 감소시켜 장내 세로토닌 수준을 높게 유지한다는 사실을 발견했습니다.”라고 해당 연구의 주요 저자이자 소아과 박사후 연구원인 Katherine Sanidad 박사는 말했습니다. 웨일 코넬 의과대학에서.

높은 세로토닌 수치는 Treg의 수를 증가시켜 면역 세포의 균형을 변화시키며, 이는 면역 체계가 장내 세균이나 식품 항원에 과잉 반응하고 공격하는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. Sanidad 박사는 “신생아의 장에는 면역체계를 유지하기 위해 세로토닌을 생성하는 박테리아가 필요합니다.”라고 덧붙였습니다.

건강한 면역 체계는 노후에 도움이 됩니다

Zeng 박사는 이 연구가 출생 직후 올바른 유형의 유익한 박테리아를 갖는 것의 중요성을 강조한다고 언급했습니다. 선진국의 아기들은 항생제에 대한 접근성이 더 좋고, 깨끗한 환경에서 다양한 미생물에 대한 노출이 적으며, 잠재적으로 장내 세로토닌 생성 박테리아의 풍부함에 심각한 영향을 미칠 수 있는 건강에 해로운 식단을 섭취합니다.

결과적으로, 이 아기들은 Treg가 더 적고 자신의 장내 세균에 대한 면역 반응이나 음식에 대한 알레르기가 발생할 수 있습니다. 이는 특히 선진국에서 어린이들에게 음식 알레르기가 점점 더 흔해지는 이유 중 하나일 수 있습니다. “제대로 교육을 시키면 아기의 면역 체계는 땅콩이나 계란 같은 것이 괜찮다는 것을 인식하고 공격할 필요가 없습니다.”라고 그녀는 말했습니다. 이는 또한 나중에 면역 체계가 신체의 건강한 세포를 공격할 때 자가면역 질환 발병에 영향을 미칠 수 있습니다.

연구팀은 다음으로 알레르기, 감염, 암과 같은 미래의 면역 관련 질병을 예방하기 위해 면역 체계를 훈련시키는 데 도움이 될 수 있는 세로토닌, 기타 신경 전달 물질 및 분자의 생성을 측정하기 위해 인간 유아 대변 샘플의 박테리아를 조사할 계획입니다.

“인생 초기에 면역체계가 어떻게 훈련되는지 이해하는 것이 중요하지만 신생아와 어린이에서는 이에 대한 연구가 부족합니다. 이러한 발달 기간에 대한 추가 연구를 통해 음식 알레르기 및 염증성 장과 같은 염증성 질환의 위험을 줄이기 위한 완화 접근법으로 이어질 수 있기를 바랍니다. 나중에 질병이 생길 수 있습니다.”라고 Sanidad 박사는 말했습니다.

Melody Zeng 박사의 연구실은 국립 보건원(National Institutes of Health) 보조금의 일부 지원을 받습니다. R01HD110118, R01HL169989, R21CA270998 및 K01DK114376; 스타 암 컨소시엄; 하트웰 재단; Jill Roberts 염증성 장질환 센터, 아동 건강 위원회, Weill Cornell Medicine의 Drukier 아동 건강 연구소 등이 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/03/240315161015.htm