게이오 대학의 그룹은 장수의 비결을 찾기 위해 국내 백수자(100세 이상)의 장내 세균총과 대사물을 분석한 결과, isoalloLCA(이소알로리토콜산)라는 XNUMX차 담즙산이 특이적으로 많은 것을 발견하고, 이 담즙산의 생합성 경로와 작용을 찾아내는 데 성공했다.
우선, 백수자의 장관에서는 담즙산의 대사에 관련된 세균의 유전자군이 증가하고 있는 것을 확인하고, 대변 중의 담즙산의 해석으로부터, 장내 세균에 의해 대사되는 isoalloLCA가 현저하게 늘어나 있는 것을 발견했다.
장내 세균주를 단리하고, 대사 반응을 확인하면, isoalloLCA를 효과적으로 합성할 수 있는 세균주로서 Parabacteroides merdae, Odoribacter laneus, Odoribacteraceae가 동정되었다.무균 마우스에게 Odoribacteraceae를 투여하면 생체 내에서 isoalloLCA를 합성 할 수 있다는 것을 발견했다.
이들 세균주의 게놈 해독에서는 일반적으로 인간 5알파 환원효소(5α-reductase, 5AR)에 상동성을 갖는 효소를 보유하고 있으며, 5AR 유전자에 인접하여 담즙산 대사에 관여한다고 생각 3βHSDH (3 베타 수산화 스테로이드 탈수소 효소) 유전자가 존재하는 것으로 밝혀졌다. 5AR과 3βHSDH를 결손시키면 isoalloLCA에 대한 생합성이 보이지 않게 되는 등 합성 경로도 판명되었다.
또한, 담즙산은 병원성 세균의 증식 억제 작용을 갖는 것이 밝혀지고 있기 때문에, isoalloLCA에도 같은 작용이 있는지를 검증했다.그 결과, 근년 원내 감염이 문제가 되고 있는 그람 양성 병원성 세균에 대한 강한 항균 활성을 갖는 것이 판명되었다.
이로부터 백수자의 장내에서는 그람 양성 병원성 세균의 배제가 촉진되어 건강한 장내 환경이 유지되고 있을 가능성이 시사되었다. isoalloLCA를 합성하는 장내 세균주는 감염증에 대한 예방·치료에도 응용할 수 있을 가능성이 있다고 한다.
논문 정보:【Nature】Novel bile acid biosynthetic pathways are enriched in the microbiome ofcentenarians
