작은 미생물이 태어나기 전에 비밀스럽게 뇌를 재구성할 수 있다

미생물은 자궁에서부터 시작하여 출생 후에도 계속 뇌 형성에 비밀리에 기여할 수 있습니다. 출처: Shutterstock

이것이 중요한 이유:

• 미생물은 우리 주변에 널리 존재하며 신체 기능에 중요한 역할을 합니다. 미시간 주립대 연구진은 미생물이 뇌 발달에도 영향을 미칠 수 있다는 사실을 발견했습니다.
• 이 연구는 현대 산부인과 관행인 산전 항생제 사용 및 제왕절개와 같은 관행이 산모와 신생아의 미생물군을 교란시키기 때문에 중요합니다.

미시간 주립 대학의 새로운 연구에 따르면, 미생물은 초기 뇌 발달을 형성하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 나타났으며, 특히 스트레스, 사회적 행동, 신체의 중요한 기능을 제어하는 주요 뇌 영역에서 중요한 역할을 하는 것으로 나타났습니다.

호르몬과 행동(Hormones and Behavior)에 게재된 이 연구는 생쥐 모델을 사용하여 자연적인 미생물 노출이 출생 직후 뇌 구조에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 자궁에 있는 동안에도 발달에 영향을 미칠 수 있음을 보여주었습니다. 생쥐 모델이 선택된 이유는 생쥐가 인간과 상당한 생물학적 및 행동적 유사성을 가지고 있고, 미생물이 뇌 발달에 미치는 영향을 연구할 수 있는 다른 대안이 없기 때문입니다.

이 연구는 산후 항생제 사용이나 제왕절개와 같은 현대 산부인과적 관행이 모체의 미생물을 교란하기 때문에 중요합니다. 미국에서만 여성의 40%가 출산 전후에 항생제를 투여받고 있으며, 전체 출산의 3분의 1이 제왕절개로 이루어집니다.

"출생 시 신생아의 몸은 산도를 통과하면서 미생물에 의해 식민지화됩니다. 또한 출생은 뇌를 형성하는 중요한 발달 과정과 일치합니다. 우리는 이러한 미생물의 유입이 뇌 발달에 어떤 영향을 미치는지 더 자세히 알아보고 싶었습니다."라고 이 연구의 주저자이자 미시간 주립대 심리학과 조교수인 알렉산드라 카스티요 루이스는 말했습니다.

연구팀은 스트레스, 혈압, 수분 균형, 심지어 사회적 행동까지 조절하는 데 중추적인 역할을 하는 시상하부의 방실핵(PVN)이라는 뇌 영역에 초점을 맞췄습니다. 이전 연구에서는 미생물 없이 자란 생쥐, 즉 무균 생쥐가 초기 발달 과정에서 PVN에서 더 많은 뉴런이 사멸한다는 것을 보여주었습니다. 이번 연구는 이러한 세포 사멸 증가가 장기적으로 뉴런 수의 변화로 이어지는지, 그리고 이러한 변화가 출생 시 미생물의 유입으로 인한 것인지, 아니면 모체 미생물의 신호를 통해 자궁 내에서 시작된 것인지를 규명하고자 했습니다.

연구진은 이를 확인하기 위해 교차 양육법을 사용했습니다. 무균 신생아 생쥐를 미생물을 보유한 어미 생쥐와 함께 두어 대조군과 비교했습니다. 생후 3일 만에 이 생쥐들의 뇌를 검사했을 때, 놀라운 결과가 나타났습니다. 무균 어미 생쥐에게서 태어난 모든 생쥐는 출생 후 미생물을 섭취했는지 여부와 관계없이 PVN(전신 신경망)에서 뉴런 수가 더 적었습니다. 또한 무균 성체 생쥐의 PVN에서 뉴런 수가 더 적다는 사실도 발견했습니다.

"이 연구는 미생물이 신체 기능과 사회적 행동에 필수적인 뇌 영역을 형성하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 보여줍니다. 또한, 미생물의 영향은 모체 미생물의 신호를 통해 자궁에서 시작된다는 것을 보여줍니다."라고 카스티요-루이즈 박사는 말했습니다.

"미생물을 외면하기보다는 오히려 초기 발달의 동반자로 인식해야 합니다."라고 카스티요-루이즈 박사는 말했습니다. "미생물은 우리 뇌가 태어날 때부터 발달하는 데 도움을 줍니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/08/250818103000.htm