우리 장은 해로운 세균의 냄새를 맡아 보호 반응을 할 수 있을까?

Seoul캘리포니아 대학교 버클리의 연구자들은 선충 C. elegans가 유해한 박테리아의 냄새를 감지하고 장을 감염으로부터 방어할 준비를 한다는 사실을 발견했습니다. 앤드류 딜린 교수의 지도 아래 진행된 이 연구에 따르면, C. elegans는 위험한 박테리아의 냄새를 맡았을 때, 장 세포에서 방어 반응을 시작한다고 합니다.

주요 내용:

• C. elegans는 병원균의 냄새에 반응하여 장을 준비합니다.
• 이 반응은 철분을 보호하기 위해 미토콘드리아를 파괴하는 과정을 포함합니다.
• 이는 포유류, 인간을 포함한 생물에서도 유사한 메커니즘을 암시할 수 있습니다.

장내는 유해한 박테리아의 주된 목표입니다. 생물체가 장을 보호하는 방식을 배우면 새로운 치료법을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 예쁜꼬마선충(C. elegans)에서는 보호 방법이 미토콘드리아를 분해하는 것으로 나타났습니다. 미토콘드리아는 일반적으로 세포에 에너지를 제공하지만, 또한 박테리아가 취할 수 있는 철분을 포함하고 있습니다. 예쁜꼬마선충은 미토콘드리아를 분해함으로써 박테리아가 이 중요한 요소를 얻지 못하게 막습니다.

이 발견은 포유류도 비슷한 보호 시스템을 가지고 있는지 궁금하게 만듭니다. 만약 그렇다면, 이 연구는 새로운 의학적 치료법 개발에 도움을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 특정 향을 맡는 것이 장을 미리 감염으로부터 방어하도록 준비시킬 수 있을 것입니다.

딜린 연구실의 연구에서는 냄새가 대사에 미치는 영향을 살펴보았습니다. 한 연구에서, 냄새를 맡지 못하는 쥐들은 정상적인 쥐들과 같은 양의 음식을 섭취했음에도 불구하고 체중이 적게 증가했습니다. 이는 음식의 냄새가 장을 소화 준비 상태로 만들 수 있음을 시사합니다.

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딜린은 미토콘드리아가 병원체의 냄새를 감지하는 능력이 진화의 결과일 수 있다고 제안합니다. 미토콘드리아가 원래는 개별적인 박테리아로 존재할 때 주변의 위험을 인지할 필요가 있었을 것이며, 유진자 생물 세포에 통합된 후에도 이 능력이 보존되어 환경적 위협을 감지하고 반응하는 데 도움이 될 수 있다고 말합니다.

연구자들은 C. elegans를 연구하면서 해로운 박테리아의 냄새가 벌레의 몸 전체에 퍼지는 반응을 유발한다는 사실을 발견했습니다. 과학자들이 특정 후각 관련 뉴런을 제거했을 때, 미토콘드리아 위협에 대한 일반적인 스트레스 반응이 이 뉴런에 의해 조절된다는 것을 알게 되었습니다. 또한 세로토닌이 이러한 정보를 전달하는 데 중요한 역할을 한다는 것도 밝혀졌습니다.

연구자들은 현재 쥐들이 같은 반응을 보이는지 확인하고 있습니다. 만약 그렇다면, 이것은 포유류, 인간을 포함하여 같은 메커니즘을 가지고 있다는 강력한 증거가 될 것입니다. 이는 후각과 같은 감각 입력을 이용하여 우리의 면역 체계를 강화할 수 있는 새로운 방법을 찾는 데 기여할 수 있습니다.

연구에 따르면 C. elegans에서 냄새와 면역 반응 사이에 연관성이 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 이는 포유동물, 인간을 포함하여, 유사한 방어 체계가 있을 가능성을 시사합니다. 이러한 발견은 질병 예방법 개발에 기여할 수 있으며 우리의 신체가 감염을 준비하는 방식을 이해하는 데 도움을 줄 수 있습니다.