과학자들은 오랫동안 장내 미생물이 정신 건강에 대해 의견이 있다고 의심해 왔지만, 어떤 특정 박테리아가 책임이 있는지 증명하는 것은 고양이 떼를 모으는 것만큼이나 어려웠습니다. 더 정확히 말하면 미생물 떼를 모으는 것만큼요. 이제 하버드 의대 연구진이 한 가지 특정 박테리아인 모르가넬라 모르가니(Morganella morganii)가 환경 오염 물질을 염증 신호로 전환하여 우울증에 기여할 수 있다는 생물학적 메커니즘을 확인했습니다.
미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)에 발표된 이 연구는 산업 및 소비자 제품에서 흔히 발견되는 화학 물질인 디에탄올아민(DEA)을 지목합니다. DEA가 M. morganii가 생성하는 분자에 침투하면, 그 분자는 평소의 무해한 행동을 잊고 마치 카르디올리핀(cardiolipin)처럼 행동하기 시작합니다. 카르디올리핀은 면역 반응을 유발하는 것으로 알려진 지방 분자 유형입니다. 이는 면역 체계를 활성화하여 특히 인터루킨-6(IL-6)이라는 염증성 단백질인 사이토카인을 방출합니다. 만성 염증은 주요 우울 장애와 연관되어 있으므로, 이 일련의 사건은 장내 세균이 어떻게 뇌를 망칠 수 있는지에 대한 그럴듯한 설명을 제공합니다.
"장내 미생물과 우울증을 연결하는 이야기가 있는데, 이 연구는 그 연결 뒤에 있는 분자 메커니즘에 대한 실제 이해를 한 단계 더 발전시킵니다"라고 수석 저자이자 HMS 생물학적 화학 및 분자 약리학 교수인 크리스토퍼 T. 월시 박사(Christopher T. Walsh, PhD)인 존 클라디(Jon Clardy)가 말했습니다. 연구진은 DEA가 특정 우울증 사례를 식별하는 바이오마커로 사용될 수 있으며, 이 연구 결과는 일부 형태의 우울증이 면역 체계와 관련될 수 있다는 생각에 무게를 더해 면역 조절 약물로 치료할 가능성을 제기합니다.
더 넓게 보면, 이 연구는 박테리아 분자가 오염 물질을 통합하여 인간의 면역 기능을 어떻게 변화시킬 수 있는지 보여줍니다. "이제 우리가 무엇을 찾고 있는지 알았으니, 다른 박테리아도 조사하여 유사한 화학 작용을 하는지 확인하고 대사 산물이 우리에게 어떻게 영향을 미칠 수 있는지에 대한 다른 예를 찾기 시작할 수 있다고 생각합니다"라고 클라디는 말했습니다. 이 연구는 클라디 연구실의 박테리아 화학 전문성과 미생물 건강을 전문으로 하는 매사추세츠 종합병원의 HMS 커트 J. 이셀바허 교수인 람닉 자비에르(Ramnik Xavier) 연구실의 협력으로 가능해졌습니다. 공동 제1저자인 성희 방(Sunghee Bang)과 신연혁(Yern-Hyerk Shin)을 포함한 추가 저자들이 이 연구에 기여했으며, 이 연구는 국립보건원(National Institutes of Health)과 레오나 M. 및 해리 B. 헴슬리 자선 신탁(The Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust)의 지원을 받았습니다.