우리 몸이 장내 세균을 굶주리는 방법과 이유
박테리아가 장에 무제한의 영양분을 공급합니까? 과거에 과학자들은 장이 이러한 미생물을위한 일종의 낙원이라고 생각하는 경향이있었습니다. 그러나 밝혀진 바와 같이, 그 가정은 잘못된 것입니다. 이것은 우리에게 좋은 소식입니다.
최근 연구에 따르면 우리 몸에는 상상했던 것보다 더 많은 박테리아가있을 수 있습니다.
사실, 신체 세포의 적어도 절반은 미생물이며, 이들 중 상당수가 우리의 내장을 채 웁니다.
우리는 박테리아와 공생 관계를 가지고 있습니다. 이 미생물은 신체적, 정신적 전반적인 건강 상태에 강한 영향을 미칩니다.
그러나 박테리아는 또한 우리 몸에 의존하여 먹이고, 살고, 자라며, 우리 몸은 이러한 미생물을 억제하는 데 다소 능숙하다는 것이 밝혀졌습니다.
어떻게 이런 일이 발생합니까? 미생물이 접근 할 수있는 영양소의 수를 제어함으로써. 이것은 노스 캐롤라이나 주 더럼에있는 듀크 대학교 의과 대학의 과학자들이 수행 한 새로운 연구 결과입니다.
“박테리아와 우리에게 자연스러운 쪼아 내기 순서가있는 것 같습니다. 어떤면에서 호스트 인 우리가 더 많은 카드를 보유해야한다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.”연구 공동 저자 인 Lawrence A. David, Ph.D.
이것은 David가 말한 것처럼“Willy Wonka의 초콜릿 공장처럼 풍부한 음식과 자원이 넘쳐나는 환경”으로 보는 인간 장내 미생물 군집에 대한 이전의 생각과 모순됩니다.
David와 동료들은 저널에 실린 연구 논문에서 발견 한 내용을보고합니다. 자연 미생물학.
박테리아에 대한 장의 우위
이 연구의 전제는 현재 매사추세츠 주 캠브리지에있는 하버드 대학에있는 Aspen Reese에서 시작되었으며, 박사 과정에 등록되었습니다. 듀크 대학교 후보.
생태학에 대한 배경 덕분에 Reece는 자원에 대한 자연적 경쟁이라는 맥락에서 장내 박테리아를 생각했습니다. 그녀는 거의 모든 생태계에서 주민들이 제한된 자원을 놓고 경쟁하는 경향이 있다고 생각했습니다.
그래서 그녀는 미생물 장내 주민들도 마찬가지 일지 궁금했습니다. 그녀는 또한 수역에있는 박테리아는 질소 나 인과 같은 영양소에 대한 제한된 접근으로 인해 제한을받는다고 추론했습니다. 장에서 질소를 제한된 양으로 사용할 수 있습니까?
이 질문에 대한 답을 찾기 위해 Reese와 동료들은 수많은 동물과 인간으로부터 수집 한 대변 샘플을 연구했습니다. 그들은 얼룩말, 기린, 코끼리, 양, 말의 배설물을 연구했습니다. 인간 대변 샘플은 노스 캐롤라이나에있는 자원 봉사자들에게서 나왔습니다.
Reese와 동료들의 분석 결과에 따르면 박테리아는 인간의 장에서 짧은 끈에 묶여있는 것으로 나타났습니다. 박테리아는 탄소 원자 10 개당 질소 원자 1 개에 접근 할 수 있습니다. 이것은 자유 생물이 얻는 것보다 훨씬 적습니다. 평균적으로 탄소 원자 4 개당 질소 원자 1 개당 1 개입니다.
환경의 제한된 질소 수준이 실제로 박테리아의 "자유"를 제어하는지 확인하기 위해 연구진은 생쥐 실험을 수행했습니다. 그들은 높은 수준의 질소를 가지고 있기 때문에 쥐에게 단백질이 많은 음식을 먹였습니다.
연구자들이 쥐에게 제공 한 단백질이 많을수록 장내 세균의 수가 증가했습니다. 또한 Reese가 동물에게 질소를 주입했을 때 질소의 일부가 장내 세균에 도달하는 것을 발견했습니다.
이것은 숙주 포유류가 박테리아에게 먹이를주기 위해 내장을 둘러싸고있는 세포를 통해 질소를 분비 할 수 있다고 그녀는 설명합니다.
David는 "우리의 연구 결과는 박테리아를 질소에 굶주리게함으로써 박테리아를 끈으로 묶을 수있는 방법을 개발했다는 아이디어를 뒷받침합니다."라고 말합니다.
섬세한 균형 잡기
David는 이것이“또한 왜 서양식 식단이 우리에게 나쁜지 설명해줍니다. 사람들이 너무 많은 단백질을 섭취하면 숙주의 소장에서 질소를 흡수하는 능력이 저하되고 더 많은 단백질이 대장으로 이동하여 미생물 군집을 통제하는 능력이 제거됩니다. "
Reese는“미생물이 인간에게 매우 유익 할 수 있기 때문에 장이 자연의 다른 부분보다 '이빨과 발톱이 덜 붉어진다'고 상상하는 것이 더 쉬울 수 있습니다.”라고 이전 아이디어에 대해 언급했습니다. 장은 박테리아의 안식처입니다.
“그러나 박테리아는 그냥지나 가려고하는 개별 유기체이며, 돌아 다니는 음식은 너무나 많습니다.”라고 그녀는 말합니다.
그러나 과학자들은 항생제와 싸우면서 박테리아를 통제하려는 시도의 위험성에 대해서도 조사했습니다. 이를 위해 그들은 다시 쥐 실험을 수행했으며 그 결과는 저널에 발표되었습니다. eLife 올해 초.
그 연구의 일환으로 과학자들은 5 일 동안 10 마리의 생쥐에게 항생제를 투여하고 매일 동물로부터 대변 샘플을 수집했습니다.
이 실험은 박테리아를“먹는”박테리아가 없을 때 질산염이나 황산염과 같은 물질이 장에 과도하게 축적된다는 것을 보여주었습니다.
그들이 생쥐에게 항생제를 먹이지 않았을 때, 그들의 내장은 미생물 균형을 다시 확립했습니다. Reese는“우리는 장에있는 '올바른'박테리아의 수가 무엇인지 실제로 알지 못합니다.”라고 설명합니다.
“확실히 0은 너무 적고 박테리아만으로 가득 차면 너무 많을 것입니다.”라고 그녀는 계속합니다. 또한 쥐는 박테리아를 닦아내는 약물에 공격적으로 노출 된 후에도 상당히 쉽게 회복 할 수 있지만 인간에게는 동일하지 않다고 David는 설명합니다.
경쟁의 중요성
이는 부분적으로 설치류가 서로의 대변을 먹음으로써 특정 박테리아를 다시 획득하기 때문입니다. David는 "사람들은 아마 그렇게하고 싶지 않을 것입니다."라고 말합니다.
사람의 미생물 군집이 불안정 해지면 실제로 병원균이 더 쉽게 붙잡 힐 수 있다고 연구원들은 경고합니다.
“일반적으로 병원균은 장을 식민지화하는 데 어려움을 겪을 것입니다. 생존하기 위해 제거해야하는 수조의 다른 박테리아가 있습니다. 그러나 자원에 대한 미생물 경쟁을 갑자기 제거하면 통제력을 잃게되며 심한 질병을 일으키는 나쁜 박테리아 […]는 더 명확한 경로를 갖게됩니다.”
Lawrence A David, Ph.D.
저자들은 섬세한 박테리아 균형을 유지하는 데 도움이되는 방법이있을 수 있다고 지적합니다. 현재 팀은 식단, 특히 프리 바이오 틱스와 프로바이오틱스의 존재가 장 건강에 어떻게 기여할 수 있는지 조사하고 있습니다.
“진화 역사를 통틀어 우리 몸은이 모든 것을 알아 내고 미생물을 억제하는 시스템을 구축 할 기회가있었습니다.”라고 Reese는 말합니다.
"그러나 현대 시대에 살고있는 연구자로서 저는 우리가 올바른 중간 가치가 무엇인지, 그리고 우리를 유지하는 방법을 파악하기 위해 여전히 노력하고 있다고 생각합니다."라고 덧붙입니다.
