아프리카 수렵채집민 장내 미생물군에서 놀라운 수준의 유전체적 다양성 발견[2023]

 
by 저스틴 잭슨Justin Jackson, Medical Xpress

그래픽 초록. 출처: Cell (2023). DOI: 10.1016/j.cell.2023.05.046

 
(2023년 6월 23일) 캘리포니아 스탠포드 대학교 연구진이 주도한 유전체 연구에서 탄자니아 하드자 수렵채집민Hadza hunter-gatherers 351명 대변 샘플에 대해 초고심도 메타게놈 시퀀싱ultra-deep metagenomic sequencing을 수행했다. 

Cell에 발표된 논문 "하드자 수렵채집민의 초고심도 시퀀싱으로 사라져가는 장내 미생물 복원"에서 연구팀은 수렵채집민 집단에서 수집한 가장 광범위한 장내 미생물군 시퀀싱 데이터의 수집 및 식별 과정을 자세히 설명한다. [Ultra-deep sequencing of Hadza hunter-gatherers recovers vanishing gut microbes] 

미생물군 구성은 지역 식단과 환경 접촉에 따라 전 세계적으로 크게 다를 수 있다.

미생물군 연구는 미생물 다양성이 낮은 서구 산업화 사회 인구에 편향한 경향이 있다.

이러한 낮은 다양성은 고도로 가공된 식품 섭취, 잦은 항생제 사용, 제왕절개율 증가, 위생 수준 저하, 그리고 동물 및 토양과의 물리적 접촉 감소와 관련이 있는 것으로 간주된다.

이러한 인과 관계는 미생물 다양성이 매우 높은 비산업화 사회, 특히 수렵채집인 사회를 살펴보면 뒷받침된다.

또한, 비산업화 지역에서 산업화한 서구 문화권으로 이주한 사람들의 미생물군에서도 다양성이 감소하는 경향이 관찰된다.

고대 인류 분변 화석 분석에 따르면, 고대 미생물군은 산업화한 사회의 미생물군보다 현대 비산업화 사회의 미생물군과 더 유사한 높은 다양성을 보인다.

이러한 인간 관련 미생물 계통은 오랜 진화 과정을 거쳐 여러 세대에 걸쳐 전해졌으며, 장내 미생물이 인간 건강에 필수적인 역할을 한다는 점을 고려할 때, 산업화한 사회의 미생물군에서 사라진 특정 요소들은 이러한 미생물들이 제공한 기능의 상실을 의미한다.

본 연구에 참여한 하드자족은 탄자니아 리프트 밸리 중앙 지역에 5명에서 30명 정도 소규모 캠프를 이루어 거주한다.

이들은 약 4개월마다 캠프를 옮겨 다닌다.

주로 샘물과 개울물을 마시며, 채집한 뿌리채소, 열매, 꿀, 그리고 사냥한 동물을 주식으로 한다.

이런 하드자족 167명 대변 샘플을 대상으로 메타게놈 시퀀싱을 실시했다.

하드자족 장내 미생물에서 발견된 840만 개 단백질 패밀리 중 절반 이상(59.7%)이 통합 인간 위장관 단백질Unified Human Gastrointestinal Protein (UHGP) 데이터베이스에 존재하지 않는 것으로 나타났다.

이 미생물 군집에서 발견된 세균 및 바이러스 종들은 전 세계적으로 알려진 미생물 목록을 약 24% 증가시켰다.

지역적 비교를 위해 연구팀은 캘리포니아 성인 장내 미생물 군집과 비교했는데, 하드자족 성인 평균 장내 미생물 종은 730종인 반면, 캘리포니아 성인 장내 미생물 군집에는 277종만이 존재하는 것으로 나타났다.

연구진은 "중요한 과제는 이러한 미생물이 인체 생리에 미치는 영향을 규명하고, 특정 종과 기능의 존재 또는 부재가 인체 건강에 유익하거나 해로운 영향을 미치는 상황을 밝히는 것"이라고 밝혔다.

미생물 다양성 부족이 서구인의 신진대사에 미치는 영향이나, 하드자족이 이러한 풍부한 미생물 다양성을 통해 어떤 질병을 예방하고 있는지 밝혀내는 것은 매우 흥미로운 연구가 될 것이다.

산업화한 인구 집단에서 사라진 미생물군이 아무 이유 없이 존재했을 가능성은 낮지만, 단순히 그 이유가 더 이상 적용되지 않기 때문일 수도 있다.

이번 연구 덕분에 미래의 연구자들은 해결해야 할 많은 새로운 미스터리를 갖게 되었고, 그들의 연구를 이끌어줄 초고해상도 시퀀싱 데이터 세트를 얻게 되었다.


Publication details
Matthew M. Carter et al, Ultra-deep sequencing of Hadza hunter-gatherers recovers vanishing gut microbes, Cell (2023). DOI: 10.1016/j.cell.2023.05.046 

Journal information: Cell 
 
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https://historylibrary.net/entry/Gut-bacteria-human-migrations

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