장내 미생물과 노화, 직접적인 연결고리 확인했다

장내 미생물군은 건강에서 중요한 역할을 한다. 최근 독일 연구팀이 발표한 또 하나의 연구에 따르면, 장내 미생물과 노화 사이에도 밀접한 관련이 있음이 확인됐다. 장내 미생물의 대사가 감소하면서 노화와 관련된 변화가 나타난다는 것이 연구의 골자다. 해당 연구는 이러한 내용과 함께, 노화 속도를 조절하기 위한 치료의 방향성을 제시하고 있다.

장내 미생물과 노화의 관계

독일 킬 대학교와 예나 대학병원 연구팀은 동물 실험을 통해 노화 과정에서 장내 미생물군의 대사 활동이 눈에 띄게 줄어든다는 사실을 확인했다. 이는 장내 미생물과 노화 사이에 연관성이 있음을 보여주는 대목이다.

연구팀은 나이가 든 쥐에게서 미생물 군집을 채집해 젊거나 어린 쥐에게 이식하자, 염증 반응이 증가한다는 것을 확인했다. 반대로 젊은 쥐에게서 채집한 미생물 군집을 나이든 쥐에게 이식하자 활력을 되찾는 현상이 나타났다. 이는 장내 미생물 군집의 대사 활동이 전체 대사 과정에 직접적인 영향을 미친다는 증거다. 

연구팀은 다양한 연령대의 쥐 모델로부터 장, 뇌, 간 조직 및 대변 샘플을 확보해 분석한 다음, 이를 토대로 미생물들과 체내 장기 및 조직 사이에 이루어지는 분자 교환을 규명하기 위한 컴퓨터 모델을 개발했다. 연구팀은 이 컴퓨터 모델을 활용해 미생물 군집이 체내 대사에 필요한 물질을 어떻게 생성하는지를 이해했으며, 나이가 들면서 이 과정의 효율성이 떨어진다는 사실을 밝혀냈다.

대변 이식으로 노화 영향 개선

또한, 연구팀은 앞선 테스트를 통해 대변 이식이 노화 속도를 늦추는 데 효과적일 수 있다는 점을 확인했다. 이는 쥐 모델을 대상으로 한 대변 이식 실험을 통해 확인했다. 나이가 든 쥐에게 2년에 걸쳐 약 8주마다 젊은 쥐의 대변을 이식했다. 

그러자 대변을 이식받은 나이든 쥐는 운동 기능 조절 능력이 개선됐으며, 장벽 투과성도 낮아지는 효과를 보였다. 염증 반응도 뚜렷하게 감소했다. 노화 과정에서 가벼운 수준의 염증이 지속적으로 발생하는 경향이 나타난다는 점을 고려하면 이 또한 훌륭한 근거다.

한 마디로, 장내 미생물군을 ‘회춘’시킴으로써, 노화 시계를 되돌렸다는 의미다. 연구팀은 ‘미생물 군집을 기반으로 한 치료법의 가능성’을 제시했다. 이는 노화 속도에 민감하게 반응하는 현대사회에 유의미한 메시지를 던지는 사례라 할 수 있다.

미생물군에 기반한 노화 치료법 연구

한편, 이번 연구 결과는 장내 미생물군이 인간의 생물학적 연령이 변해가는 데 중요한 역할을 한다는 점을 보여준다. 장내 미생물과 노화 사이의 직접적인 연결고리를 증명한 연구라고도 볼 수 있다. 현재 연구팀은 기존에 유통되고 있는 식품이나 영양제 등을 통해 미생물군의 노화를 막거나 늦추거나 되돌리는 방법이 있는지를 알아보고 있다.

연구팀은 이번 연구 결과를 토대로 두 건의 논문을 발표했다. 미생물군의 체내 대사 과정 모델링과 이를 활용한 대사 효율 변화를 확인한 연구는 지난 3월 26일 국제 학술지 <네이처 미생물학(Nature Microbiology)>에 게재됐다. 

한편, 쥐 모델을 대상으로 대변 이식 실험을 하고 실제로 노화가 개선되는 모습을 확인한 연구는 지난 4월 2일 <마이크로바이옴(Microbiome)> 저널에 게재됐다.