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염증성장질환, 섭취하는 과당과의 연관성 밝혀져

2020-10-06

최근 쥐를 대상으로 한 연구에서 과당이 높은 식이가 장의 박테리아에 변화를 일으켜 염증성장질환을 악화시킬 수 있다는 결과를 얻었다.

염증성장질환(Inflammatory bowel disease, IBD)은 소화관에 만성적인 염증이 특징적이며, 주로 궤양성 대장염과 크론병으로 대표된다. 흔한 증상으로서 반복적인 설사, 위의 통증, 혈변, 원인 불명의 체중 감소, 피로감 등이 발생한다. 미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면, 미국 내에서 염증성장질환 성인 환자 수는 1999년 2백만명에서 2015년에는 3백만명까지 증가하였으며, 전 세계적으로도 발병이 증가하는 추세이다.

이전의 동물 연구에서 과당이 높은 식이가 결장에 손상을 입힐 수 있고 염증을 유발할 수 있다고 알려졌고, 이러한 근거들이 최근 수십년 간 염증성장질환 발생에 기여할 수 있음을 암시하여 왔다.
최근 뉴욕 Stony Brook 대학의 Renaissance School of Medicine의 David Montrose 박사와 Weill Cornell Medicine의 동료들은 염증성장질환 쥐 모델에서 과당이 염증을 악화시키는지와 미생물총이라고 불리는 장 내 미생물 환경에 변화가 생기는지 연구하였다.

세가지의 다른 염증성장질환 쥐 모델에 높은 과당이 포함된 식이를 제공하고 그로 인한 영향은 관찰하였다.
첫번째 모델에서 dextran sodium sulfate라는 화학물질은 염증 반응을 유발하고 중증도를 악화시킨 반면, 포도당이 높은 식이는 염증을 악화시키지 않았다. 쥐에게 항생제를 투여했을 때 높은 과당 섭취가 결장에 미치는 악영향이 감소하였으며, 이를 통해 장 내 박테리아가 장의 손상을 중재하는 것으로 판단하였다. 또한, 결장 세포를 보호하는 점막층을 면밀하게 관찰한 결과 높은 과당의 식이는 점막의 두께를 1/5까지 감소시키는 것으로 나타났다.

그리고 연구팀은 장 내에 우세하게 존재하는 박테리아의 종이 식이에 따라 변화할 수 있음을 밝혀냈다. 특히, Akkermansia muciniphila의 수가 급증하였다. 이전의 연구에서 이 박테리아 종은 결장의 염증과 연관되어 있는 점막을 파괴한다는 결과가 있었다.

두번째 모델에서는 Citrobacter rodentium이라는 박테리아에 감염된 쥐에 대하여 연구했으며, 이들에게 높은 과장의 식이를 제공했을 때 박테리아의 성장이 촉진되었고 염증이 악화되었다.

결론적으로, 연구자들은 이러한 유전적 모델에서 과당과 염증성장질환의 연관성을 확증할 수 있었다.
이 모델들은 사람의 식이, 미생물총 그리고 질병에 대한 복잡한 상호작용에 대하여 완벽하게 적용할 수는 없다. 사람의 염증성장질환에 대한 연구에서 화학적으로 염증이 유발되는 경로는 매우 다양한데, 이 연구에서는 다른 영양소는 거의 배제한 채 높은 농도의 과당을 실험에 사용하였다. 따라서, 이러한 결과물은 매우 특수한 환경을 제외하고는 사람에게 그대로 적용할 수는 없을 것이다. 연구자들은 향후 식이과당의 영향으로부터 염증을 예방하는 연구 방법을 고안하고 있다.

이 연구는 Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology지에 온라인으로 게재되었다.

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