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건강

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몸무게 증가와 장내 세균을 연결하는 분자

<KISTI의 과학향기> 제3450호

포유동물의 장에 사는 좋은 세균이 몸이 지방을 흡수하는 것을 통제하는 대사에 영향을 준다.
 
장에서 영양분의 흡수를 밤낮에 따른 24시간 주기와 동기화하는 것을 돕는 중요한 분자가 발견되었다.
 
그 연구에 따르면, 미생물들은 장 내벽에 있는 세포가 만드는 HDAC3(histone deacetylase 3)라고 불리는 단백질을 활성화함으로써, 이러한 24시간 주기 리듬을 프로그램한다. 그 세포들은 영양소를 흡수할 수 있게 해주는 단백질들과 음식의 소화를 돕는 세균들 사이의 중개인 역할을 한다.
 
쥐를 대상으로 한 실험에서, HDAC3는 지방의 흡수와 연관된 유전자들을 활성화시키는 것으로 알려졌다. HDAC3는 장에 있는 생물학적 시계 기전과 상호작용해서, 지방의 흡수를 증진하는 단백질들을 주기적으로 변화시킨다.
 
미생물군집은 실제로 사람의 대사 기작과 상호작용해서 더 효율적으로 지방을 흡수하게 한다. 그러나 지방이 과다하면, 이것이 비만으로 이어질 수 있다.
 
HDAC3와 같은 효소가 일으키는 히스톤 변형(histone modification)은 단백질을 만드는 유전자들의 발현을 통제한다. 연구자들은 일부 히스톤 변형이 정상 쥐에서는 24시간 주기를 따르지만, 세균이 없는 쥐에서는 일주기 없이 일정한 수준을 유지한다는 것을 알아냈다.
 
고지방, 고당 먹이를 먹였을 때, 정상 쥐들은 비만이 되었다. 그러나, 장 내벽에 HDAC3가 없거나 세균이 없는 쥐들은 비만이 되지 않고 변함없는 일정한 히스톤 변형을 보여서, HDAC3가 24시간 주기 리듬에 중요함을 나타냈다.
 
그 연구자들은 미생물군집과 24시간 주기 리듬이 함께 대사를 조절하도록 진화해왔다고 주장했다.
 
이 연구는 몸의 시계와 미생물군집 사이의 상호작용을 교란시키는 것이 비만으로 이어질 수 있다고 제시한다.
 
그 발견은 비만과 영양실조에 큰 의미가 있을 것이다.

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