초록 ▼

□ 연구개요
● 항생제 처리는 장내 환경에서 ROS와 NO 생산을 증가시키고 이에 의해 Enterococci와 Enterobacteriaceae등의 통성 혐기성 세균의 유의적 증가가 관찰되며 반면 절대 혐기성 세균들의 감소가 관찰됨.
● 이 현상이 감염성 세균에 대한 숙주의 감수성 변화에 영향을 미치는지를 확인하고 자 분자생물학적 기법과 metagenomics, transcriptome 등의 최신 기술을 이용하여 다음의 연구 목표를 진행하였음.
1)다양한 항생제의 처리가 장관 감염성 세균에 대한 숙주의 반응에 미치는

□ 연구개요
● 항생제 처리는 장내 환경에서 ROS와 NO 생산을 증가시키고 이에 의해 Enterococci와 Enterobacteriaceae등의 통성 혐기성 세균의 유의적 증가가 관찰되며 반면 절대 혐기성 세균들의 감소가 관찰됨.
● 이 현상이 감염성 세균에 대한 숙주의 감수성 변화에 영향을 미치는지를 확인하고 자 분자생물학적 기법과 metagenomics, transcriptome 등의 최신 기술을 이용하여 다음의 연구 목표를 진행하였음.
1)다양한 항생제의 처리가 장관 감염성 세균에 대한 숙주의 반응에 미치는 영향을 확인하고,
2)장내 미생물의 변화와의 상관관계를 규명하며,
3)Gut microbiome을 이용하여 장관 관련 질환의 치료 및 예방의 가능성을 확인하는데 있음.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 연구 목표 대비 100%를 달성하였으며 다음과 같은 연구 실적을 제시하였음.
✓ SCI급 논문 2편
✓ 국내 특허 출원 1건
● 마우스 콜레라 감염 모델의 확립:clindamycin을 활용하여 더 효과적이고 재현성이 우수한 콜레라균 감염 모델을 확립하였으며 콜레라균을 연구하는 연구자들에게 좋은 실험 프로토콜을 제안하였음.
● 장내 미생물과 콜레라균간의 상호 작용을 대사체 분석을 통해 이해：in vitro상의 억제 효과를 확인하고 이를 in vivo상에서 상호 작용을 이해하기 위해 transcriptome과 metabolomics 분석을 진행하여 얻어진 metaomics 분석결과를 토대로 gut microbiota-pathogen의 상호 관계를 이해하였음.　또한, 특정 장내 미생물의 증감과 대사산물의 조성 및 양의 변화에 대한 인과 관계를 이해할 수 있었으며 gut commensal microbiome의 대사 특성에 대한 단서를 제공하고 있음.
● 장관 감염성 세균인 콜레라균을 효과적으로 제어 가능한 장내 상재 미생물의 탐색 및 제안：장내 상재균을 이용한 병원성 세균의 제어는 그 상호 관계를 이해하는 연구는 인체 내의 가장 중요한 대사 기능 유전체를 보유하는 장내 세균의 역할을 규명하는데 매우 중요할 뿐만 아니라 장내 상재하는 미생물을 활용함으로서 지속적이고 안정적인 항균 치료제를 제안하는데 의의가 큼.
□ 연구개발결과의 중요성
● 학문·기술적 중요성
• 최근 증가하고 있는 항생제 내성균 및 장관 관련 질환은 인류에 대한 새로운 도전 과제로 여겨지고 있으며 장내 미생물과 병원성 세균간의 상호 작용에 대한 이해를 기반으로 하는 예방과 치료 방법에 대한 연구가 시급함.
• 최근에 면역학과 접목시켜 새로운 학문 분야인 "host-pathogen interaction"을 개척하였음. 따라서 이 분야로의 연구 지원의 확대는 국내의 분자 미생물학을 세계 수준으로 끌어 올리는 데 중요한 공헌을 할 것으로 확신함.
● 경제·산업적 중요성
• 효과적인 항생제들의 발견 및 생산으로 많은 감염 질환의 위험성이 감소함. 반면 과도한 항생제의 사용이 내성을 보유한 “슈퍼 박테리아”의 출현을 야기했으며, 이러한 위험은 항생제 의존적인 세균 감염 치료의 방향 전환을 요구하고 있음.
● 인력양성 및 교육적 중요성
• 본 과제의 수행을 통해 최근에 중요성이 강조되고 있는 의학 미생물학, 분자 미생물학 및 세균-숙주 상호작용 연구 분야에 필요한 우수한 전문 연구 인력을 양성할 수 있을 것으로 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구 개발과제의 목표 ... 4
• 2) 연구의 필요성 ... 5
• 3) 연구의 추진전략 및 방법 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1) 항생제를 이용한 마우스 감염 모델의 확립 ... 6
• 2) 항생제 처리 조건에 따른 장내 미생물 군집 변화 ... 6
• 3) CL의 콜레라균 감염 모델의 정립 ... 7
• 4) Germ-free (GF)마우스를 이용한 CL 유도 장내 미생물 파괴에 의한 콜레라균에 대한 감수성의 차이 비교 ... 7
• 5) Bacteroides vulgatus의 분리 및 콜레라균에 대한 억제 효과 검증 ... 9
• 6) CL 콜레라감염 모델의 재검증 ... 10
• 7) Transcriptome 분석을 이용한 장내 환경에서 Bv와 Vc의 상호 작용 이해 ... 11
• 8) Metabolomics 분석을 이용한 장내 환경에서 Bv와 Vc의 상호 작용 이해 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 15
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 16
• 끝페이지 ... 21