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보고서 상세정보

피부 마이크로바이오타와 우리 몸의 상호작용

등록일자 2018-03-29
초록 1.분석자 서문

피부는 박테리아, 고균, 균류, 바이러스가 서식하는 복잡하고 역동적인 생태계이다. 피부 마이크로바이오타는 피부의 미생물 군집을 총칭하며, 피부 생리작용과 면역반응의 근간이 된다. 피부 마이크로바이오타와 인체의 상호작용은 우리 몸 곳곳에서 상리공생과 병원성을 오가는 연속적 관계 속에서 나타난다. 이 분석에서는 면역활성, 인체와 미생물 간 상호작용, 숙주의 유전적 질병 소인, 방어 상태, 미생물 정착 위치, 미생물 간 상호작용 관점에서, 각 상황별로 미생물과 숙주 간 상호작용이 어떻게 이루어지는지 정리해보고자 한다.



2. 목차

1. 서론

2. 상리공생 관계

2.1. 코리네박테리움

2.2. 스타필로코커스

3. 병원성 관계

3.1. S. 아우레우스

3.2. 마이코박테리움

3.3. 바이러스

4. 환경 조건별 병원성 관계

5. 분석자 결론

피부 마이크로바이오타는 완전 병원균, 상리공생균, 조건별 유해균(pathobiont)으로 분류된다. 하지만 미생물 간 상호작용, 숙주와의 상호작용, 균주별 차이 등, 상황에 따라 미생물이 어떻게 우리 몸과 협력할지, 공격하게 되는지 상황에 따른 효과를 고려하여 이 분류를 업데이트할 필요가 있다. 공생균이 특정 면역세포군을 활성화시키는 기작을 이해하면 사이토카인, 소분자, 백신을 정상 피부 장벽을 통과하여 특정 활성 면역세포에 전달할 수 있는 미생물을 개발하는 것도 가능하다. 미생물 간 상호작용의 방어망을 더 분명히 이해하게 되면, 다양한 피부질환과 연관된 미생물 불균형을 표적으로 하는 치료도 가능해질 것이다. 장 마이크로바이옴의 분변이식 치료처럼, 살아 있는 미생물 치료법을 피부에도 적용 가능할 것으로 보인다. 피부의 특이적인 화학적 환경을 고려하면, 국소적으로 특정 영양소를 변화시켜 미생물 번식을 촉진함으로써 방어 조절 기능을 갖도록 디자인하는 것도 가능하다. 간과되었던 중요한 부분 중 하나는 미생물 간 상호작용이 멀리 떨어져 있는 부위와 전반적인 면역반응에 영향을 미칠 수 있고 이를 질병 치료에 응용할 수 있다는 점이다. 최근 면역 체크포인트 단백질을 표적으로 한 항암 면역요법이 다양한 형태의 피부암 치료에 이례적인 효과를 보였다는 사실이 이를 방증한다.

피부 마이크로바이오타의 불균형(dysbiosis)은 여드름, 습진, 만성적 피부 상처와 연관되어 있다. 피부질환은 특정 미생물 종에 의해 발병하기도 하지만, 미생물 군집의 변화에서도 그 원인을 찾을 수 있다. 임상연구를 통해, 균류에 의한 비듬 및 손발톱 감염, 바이러스에 의한 사마귀 발병 분자 기전이 규명되고 있고, S. 아우레우스에 의한 염증반응과 피부 마이크로바이오타의 불균형이 많은 질병의 원인이 된다. 때문에 표적 항생제 치료를 통해 이 불균형 관계를 회복하면 피부 염증반응을 줄일 수도 있다[7]. 이는 피부 장벽 변화, 피부염, 마이크로바이옴 균형 간 인과관계를 설명할 수 있는 증거가 된다.

마이크로바이옴은 이제 공생관계를 넘어 우리 몸의 면역계 및 약물 반응 조절, 건강 항상성 유지를 위해 필수적인 전생물체(holobiont)로 이해되고 있다. 현재, 다양성과 개체수 면에서 대부분을 차지하는 장 마이크로바이옴이 주로 연구되고 있다. 하지만 피부를 비롯해 우리 몸 곳곳에서 특이성과 보편성을 확보하면서 상주하는 마이크로바이옴의 개별적 기능연구만큼이나 환경 변화에 따른 마이크로바이오타 간 상호작용에 의한 전신반응 변화를 이해하는 것이 중요하다. 궁극적으로는 인체의 면역, 대사체계와 마이크로바이옴의 상호작용은 각 유전체, 전사체, 대사체를 고려해 통합적으로 이해되어야 할 것이다.



References

1.Chen, Y.E., M.A. Fischbach, and Y. Belkaid, Skin microbiota-host interactions. Nature, 2018. 553(7689): p. 427-436.

2.Oh, J., et al., Temporal Stability of the Human Skin Microbiome. Cell, 2016. 165(4): p. 854-66.

3.이승준, 우리 몸 안에서 스스로 진화하는 장 마이크로바이옴. KOESN Expert Review, 2018: p. 1-6.

4.Kong, H.H., et al., Temporal shifts in the skin microbiome associated with disease flares and treatment in children with atopic dermatitis. Genome Res, 2012. 22(5): p. 850-9.

5.Okada, T., et al., Identification of secretory immunoglobulin A in human sweat and sweat glands. J Invest Dermatol, 1988. 90(5): p. 648-51.

6.Marion, E., et al., Mycobacterial toxin induces analgesia in buruli ulcer by targeting the angiotensin pathways. Cell, 2014. 157(7): p. 1565-76.

7.Byrd, A.L., Y. Belkaid, and J.A. Segre, The human skin microbiome. Nat Rev Microbiol, 2018. 16(3): p. 143-155.





※ 이 자료의 분석은 부산대학교의 이승준님께서 수고해주셨습니다.

출처 KOSEN-코센리포트
URL http://www.kosen21.org/info/kosenReport/reportView.do?articleSeq=REPORT_0000000000907