장내미생물이 신경병증성 통증으로 대표되는 다양한 신경계 질환의 원인으로 작용할 수 있는 사실이 밝혀졌다. 향후 장내미생물을 이용한 신경병증성 통증 치료제 개발 가능성이 점쳐진다.

이성중 교수(서울대 치의학대학원) 연구팀은 장내미생물이 척수 내 염증 반응을 조절하며, 장내미생물 조절을 통한 척수 염증 반응 억제가 신경병증성 통증 발생 억제 및 통증 완화 효과가 있다는 사실을 동물실험을 통해 밝혔다.

이번 연구 결과는 신경생물학 분야 권위학술지인 ‘Brain, Behavior, and Immunity’지 3월호에 게재됐다.

연구팀은 장내미생물이 신경 손상에 따른 척수 염증 인자 발현을 조절하고, 항생제 또는 프로바이오틱스 투여를 통한 장내미생물 조절이 신경병증성 통증 발달 억제 및 통증 완화 효과를 보이는 것을 발견했다.

또 이러한 발견을 토대로 독자적인 시스템으로 인식됐던 뇌 신경계가 장내미생물에 의해 조절된다는 가설을 제기했다.

이어 연구팀은 신경병증성 통증 발생 및 유지에 장내미생물의 역할에 주목, 첨단 시퀀싱 기술인 Miseq platform을 사용해 신경 손상에 따른 장내미생물 프로파일의 변화(Dysbiosis)가 유도됨을 확인했다.

또 항생제를 통한 장내미생물 제거 및 프로바이오틱스를 통한 장내미생물 변화 유도가 신경병증성 통증을 예방하고, 만성화된 통증의 회복을 유도함을 확인했다.

장내미생물 조절에 따른 통증 완화 작용기전도 규명했는데, 신경 병증성 통증 발생의 원인으로 지목되는 염증성 사이토카인 TNF-알파의 발현이 장내미생물 제거 및 변화를 통해 억제되고, 척수 내 통증 신호전달 뉴런의 중추 감작을 억제해 궁극적으로 생쥐의 통증 감소를 유도하는 것으로 확인됐다.

이성중 교수는 “이번 성과는 신경병증성 통증 발병 원인에 대한 새로운 기전을 제시한 데 의의가 있다”며 “장내미생물을 기반 신경병성진통제 개발 단초가 될 것”이라고 전망했다.