항저우 서호대 연구팀, 장내 진균 조절 규칙 최초 발견
전문가 해설
기자는 5월 6일 서호대학교에서 이 학교 의과대학의 정거성 연구원 팀이 여러 대학 및 연구 기관과 협력하여 유전학, 뇌 영상 및 생물 정보학 등 다차원 연구를 통해 유전자가 인체 장내 진균을 조절하는 규칙을 처음으로 확인했다고 전했습니다. 연구에 따르면 숙주 유전자는 장내 세균의 구성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 인간의 장에서 생존할 수 있는 균류를 결정할 수 있습니다. 이 연구는 또한 장내 곰팡이와 뇌 구조 및 뇌 건강 사이의 잠재적인 연관성을 발견했습니다.
정거성은 지난 10여 년 동안 전 세계 과학계에서 숙주 유전자가 장내 세균 군집 구조와 수량 분포에 영향을 미칠 수 있음을 확인했지만, 인간의 장에 서식하는 진균에 대해서는 숙주 유전자가 조절 작용을 하는지 여부에 대한 체계적인 연구가 오랫동안 부족했다고 소개했습니다. 이 문제를 해결하기 위해 2018년부터 연구진은 전국 여러 병원과 대학교와 협력하여 수천 명의 한족 자원봉사자의 대변, 혈액, 유전자 정보 및 일부 인구의 뇌 영상 데이터를 수집하고, 중국 인구의 장내 진균군 숙주 유전자 조절 지도를 성공적으로 작성했습니다.
연구에 따르면 인체는 박테리아와 곰팡이를 관리하기 위해 맞춤형 유전자 조절 전략을 사용합니다. 팀은 '공동 위치 분석' 통계 방법을 통해 진균 데이터와 인체 면역 세포의 데이터를 연관지어 연구한 결과, 장내 진균 성장에 영향을 미치는 유전자가 숙주 면역 세포에도 영향을 미친다는 것을 보여주었습니다. 또한, 연구와 코호트 데이터 분석을 결합한 결과, 효모 유사 진균이라는 박테리아의 풍부함은 뇌의 시상하부 및 우측 전두 회백질 밀도와 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다. 이 진균은 비타민 B2를 합성할 수 있으며, 신경 염증을 완화하고 뇌의 면역 세포 기능에 영향을 미칠 수 있습니다.
정거성은 앞으로 팀이 장내 진균 대사 메커니즘 연구를 지속적으로 심화하고, 장내 진균과 인체 건강의 상호작용 메커니즘을 탐구하며, 정밀 영양과 의학의 교차 분야에서 지속적인 돌파구를 마련할 것이라고 밝혔습니다.
정거성은 지난 10여 년 동안 전 세계 과학계에서 숙주 유전자가 장내 세균 군집 구조와 수량 분포에 영향을 미칠 수 있음을 확인했지만, 인간의 장에 서식하는 진균에 대해서는 숙주 유전자가 조절 작용을 하는지 여부에 대한 체계적인 연구가 오랫동안 부족했다고 소개했습니다. 이 문제를 해결하기 위해 2018년부터 연구진은 전국 여러 병원과 대학교와 협력하여 수천 명의 한족 자원봉사자의 대변, 혈액, 유전자 정보 및 일부 인구의 뇌 영상 데이터를 수집하고, 중국 인구의 장내 진균군 숙주 유전자 조절 지도를 성공적으로 작성했습니다.
연구에 따르면 인체는 박테리아와 곰팡이를 관리하기 위해 맞춤형 유전자 조절 전략을 사용합니다. 팀은 '공동 위치 분석' 통계 방법을 통해 진균 데이터와 인체 면역 세포의 데이터를 연관지어 연구한 결과, 장내 진균 성장에 영향을 미치는 유전자가 숙주 면역 세포에도 영향을 미친다는 것을 보여주었습니다. 또한, 연구와 코호트 데이터 분석을 결합한 결과, 효모 유사 진균이라는 박테리아의 풍부함은 뇌의 시상하부 및 우측 전두 회백질 밀도와 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다. 이 진균은 비타민 B2를 합성할 수 있으며, 신경 염증을 완화하고 뇌의 면역 세포 기능에 영향을 미칠 수 있습니다.
정거성은 앞으로 팀이 장내 진균 대사 메커니즘 연구를 지속적으로 심화하고, 장내 진균과 인체 건강의 상호작용 메커니즘을 탐구하며, 정밀 영양과 의학의 교차 분야에서 지속적인 돌파구를 마련할 것이라고 밝혔습니다.
💡 연구에서 확인된 '호스트 유전자'는 인체 내부의 세균뿐만 아니라 곰팡이도 조절한다는 사실을 의미합니다. 호스트 유전자는 사람 몸 안에 사는 곰팡이가 어떤 종류인지와 얼마나 살아남을 수 있는지를 결정하는 역할을 합니다. 이 연구는 곰팡이와 뇌 구조, 뇌 건강 사이의 연결성을 처음으로 밝혀냈습니다.
科技日报记者 刘园园
记者5月6日从西湖大学获悉,该校医学院郑钜圣研究员团队联合多家高校及科研单位,首次从遗传学、脑影像、生物信息学等多维度,证实基因对人体肠道真菌的调控规律——基因不仅能影响肠道细菌的构成,还能决定哪些真菌能在人体的肠道里逗留。研究还挖掘出肠道真菌与大脑结构、脑健康之间的潜在关联,为后续通过调控肠道真菌菌群预防认知衰退类疾病提供全新研究方向。
“过往十多年间,全球科学界已证实宿主基因能够影响肠道细菌的群落结构与数量分布。但对于同样寄居在人体肠道内的真菌,宿主基因是否具备调控作用,长期以来缺乏系统性研究,是微生物领域被忽视的重要课题。”郑钜圣介绍。
为破解这一科学问题,自2018年起,科研人员联合全国多家医院与高校,收集数千名汉族志愿者的粪便、血液、基因信息及部分人群脑影像数据,依托海量样本信息,成功绘制出首张中国人群肠道真菌组宿主遗传调控图谱,直观呈现人类基因与肠道真菌、细菌之间的关联特征,为进一步深度分析奠定了数据基础。
研究发现,宿主基因对肠道细菌和真菌呈现双面调控模式。人体并非采用同一套调控机制管理两类微生物,而是依据细菌、真菌不同细胞结构特征,形成定制化的遗传调控策略。
团队采用“共定位分析”统计方法,通过遗传学手段对真菌数据和人体免疫细胞的数据进行关联研究。结果表明,影响肠道真菌生长的基因,往往同时也影响着宿主免疫细胞。免疫细胞充当基因与肠道真菌的关联信使,基因通过调控免疫细胞,改变肠道微生态环境,进而影响肠道真菌的生长繁殖与群落分布。
不仅如此,通过对以上真菌的遗传图谱解析后,研究结合队列数据意外发现肠道真菌与大脑存在潜在联系:一种叫酵母样真菌的菌属,其丰度与大脑丘脑、右侧额上回灰质密度呈正相关;该真菌可合成维生素B2,能够缓解神经炎症,影响脑部免疫细胞功能。
郑钜圣表示,未来,研究团队将持续深耕肠道真菌代谢机制研究,探索肠道真菌与人体健康的相互作用机制,推动精准营养与医学交叉领域持续突破。
记者5月6日从西湖大学获悉,该校医学院郑钜圣研究员团队联合多家高校及科研单位,首次从遗传学、脑影像、生物信息学等多维度,证实基因对人体肠道真菌的调控规律——基因不仅能影响肠道细菌的构成,还能决定哪些真菌能在人体的肠道里逗留。研究还挖掘出肠道真菌与大脑结构、脑健康之间的潜在关联,为后续通过调控肠道真菌菌群预防认知衰退类疾病提供全新研究方向。
“过往十多年间,全球科学界已证实宿主基因能够影响肠道细菌的群落结构与数量分布。但对于同样寄居在人体肠道内的真菌,宿主基因是否具备调控作用,长期以来缺乏系统性研究,是微生物领域被忽视的重要课题。”郑钜圣介绍。
为破解这一科学问题,自2018年起,科研人员联合全国多家医院与高校,收集数千名汉族志愿者的粪便、血液、基因信息及部分人群脑影像数据,依托海量样本信息,成功绘制出首张中国人群肠道真菌组宿主遗传调控图谱,直观呈现人类基因与肠道真菌、细菌之间的关联特征,为进一步深度分析奠定了数据基础。
研究发现,宿主基因对肠道细菌和真菌呈现双面调控模式。人体并非采用同一套调控机制管理两类微生物,而是依据细菌、真菌不同细胞结构特征,形成定制化的遗传调控策略。
团队采用“共定位分析”统计方法,通过遗传学手段对真菌数据和人体免疫细胞的数据进行关联研究。结果表明,影响肠道真菌生长的基因,往往同时也影响着宿主免疫细胞。免疫细胞充当基因与肠道真菌的关联信使,基因通过调控免疫细胞,改变肠道微生态环境,进而影响肠道真菌的生长繁殖与群落分布。
不仅如此,通过对以上真菌的遗传图谱解析后,研究结合队列数据意外发现肠道真菌与大脑存在潜在联系:一种叫酵母样真菌的菌属,其丰度与大脑丘脑、右侧额上回灰质密度呈正相关;该真菌可合成维生素B2,能够缓解神经炎症,影响脑部免疫细胞功能。
郑钜圣表示,未来,研究团队将持续深耕肠道真菌代谢机制研究,探索肠道真菌与人体健康的相互作用机制,推动精准营养与医学交叉领域持续突破。