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[자폐증은 특정 장내 세균과 관련이 있어 빠르고 정확한 진단이 가능하다.] 자폐 스펙트럼 장애, 장내 미생물 변화와 연관성 밝혀져... 진단 검사 개발의 길 열어

박영숙세계미래보고서저자 | 기사입력 2024/07/10 [08:27]

[자폐증은 특정 장내 세균과 관련이 있어 빠르고 정확한 진단이 가능하다.] 자폐 스펙트럼 장애, 장내 미생물 변화와 연관성 밝혀져... 진단 검사 개발의 길 열어

박영숙세계미래보고서저자 | 입력 : 2024/07/10 [08:27]

 

자폐 스펙트럼 장애, 장내 미생물 구성 및 기능 변화와 관련

최근 연구에 따르면 자폐 스펙트럼 장애(ASD)는 장내 미생물의 구성과 기능에 뚜렷한 변화와 관련이 있다는 것을 발견했다. 이 발견은 ASD 진단 및 치료에 새로운 가능성을 제시하며, 장-뇌 축에서 미생물 군집이 건강에 미치는 영향에 대한 이해를 높여준다.

 

과거 10년 동안 장내 미생물 군집이 뇌 건강에 중요한 역할을 한다는 증거들이 늘어나고 있다. 이전 연구에서는 장내 박테리아 구성의 변화가 우울증, PTSD, 알츠하이머병, 다발성 경화증 등 다양한 뇌 관련 질환과 관련이 있다는 것을 발견했다.

 

홍콩 중국 대학(CUHK) 연구팀은 기존 연구를 발전시켜 장내 박테리아뿐만 아니라 다양한 미생물(박테리아, 바이러스, 균류, 고균)의 구성과 기능 변화가 ASD와 관련이 있다는 것을 발견했다.

 

ASD는 사람의 사회적 상호 작용, 소통, 학습, 행동에 영향을 미치는 복잡한 신경 발달 장애입니다. ASD의 정확한 원인은 아직 밝혀지지 않았지만, 유전적 요인과 환경적 요인이 복합적으로 작용하는 것으로 알려져 있다

.

최근 연구에서는 장-뇌 축이 뇌 기능에 영향을 미치고 ASD 발달에 기여할 수 있다는 것을 보여주었다. 이에 연구팀은 ASD 환아와 신경형질 아동 1,627명을 대상으로 연구를 진행했다.

 

연구 결과, ASD 환아는 신경형질 아동에 비해 장내 미생물 다양성이 감소한 것으로 나타났다. 특히, 고균, 박테리아, 바이러스의 다양성이 낮았으며, 90개의 미생물 종 중 80개 이상의 풍부도가 ASD 환아에서 감소했다. 또한, ASD 환아에서는 50개의 박테리아 종이 감소하고 1개의 박테리아 종만이 증가하는 등 박테리아 군집에서 가장 뚜렷한 변화가 관찰되었다.

 

연구팀은 또한 ASD 환아에서 미생물 유전자와 대사 경로의 변화가 미생물 기능에 영향을 미친다는 것을 발견했다.

이 연구 결과는 ASD 진단 및 치료에 새로운 가능성을 제시한다. 장내 미생물 변화를 분석することで ASD를 보다 정확하게 진단하고, 미생물 조절을 통한 치료 전략을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

 

또한, 이 연구는 장-뇌 축에서 미생물 군집이 뇌 건강에 미치는 영향에 대한 이해를 높여준다. 앞으로 더 많은 연구를 통해 ASD뿐만 아니라 다양한 뇌 질환의 진단 및 치료에 미생물이 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

 

자폐 스펙트럼 장애, 장내 미생물 변화와 연관성 밝혀져... 진단 검사 개발의 길 열어

새로운 연구에 따르면 자폐 스펙트럼 장애(ASD)는 광범위한 장내 미생물의 구성과 기능에 뚜렷한 변화와 관련이 있다. 이 발견은 ASD에 대한 정확한 진단 검사를 개발하는 길을 열었다. 지난 10년 동안 장-뇌 축을 조절하고 건강에 영향을 미치는 미생물군의 중심 역할이 두드러졌으며, 장내 박테리아의 구성이 우울증, PTSD, 알츠하이머병, 다발성 경화증 등과 같은 뇌 관련 질환과 연결된다는 이전 연구 결과들이 있다.

홍콩 중국 대학(CUHK)의 새로운 연구는 장내 박테리아만을 연구한 것이 아니라 박테리아와 비박테리아 미생물의 구성과 기능의 변화가 ASD와 관련이 있음을 발견했다. ASD는 사람들이 다른 사람과 상호 작용하고, 소통하고, 배우고, 행동하는 방식에 영향을 미치는 복잡한 신경 발달 장애이다. ASD의 원인은 알려져 있지 않지만, 유전학과 환경 요인 간의 복잡한 상호 작용의 결과로 여겨진다. 장이 뇌와 직접 소통하고, 따라서 ASD의 발달에 기여할 수 있다는 기존 연구를 감안하여 연구자들은 이를 조사하기로 결정했다.

연구에는 신경형으로 간주되는 어린이 1,627명과 1~13세의 ASD 아동(여아 24.4%)이 모집되었으며, 이들의 대변 샘플은 메타게놈학적으로 분석되었다. 메타게놈학은 대량 샘플에서 발견되는 유전적으로 다양한 유기체의 구조와 기능을 연구하는데, 여기에는 핵이 없는 단세포 유기체인 박테리아, 바이러스, 균류, 고균이 포함된다.

연구자들은 신경형질아동과 ASD 아동 간의 장내 미생물 다양성의 변화를 비교했을 때, ASD 아동은 고균, 박테리아 및 바이러스의 다양성이 감소한 것을 발견했다. 확인된 미생물 종 90개 중 80개의 상대적 풍부함은 신경형질아동과 비교했을 때 ASD 아동에서 상당히 감소했다. 이 발견은 박테리아 군집에서 가장 두드러졌으며, ASD 아동에서 50개의 박테리아 종이 고갈되고 단 1개 종만이 풍부해졌다.

더욱이 연구자들은 ASD 아동에서 미생물 유전자와 대사 경로가 변하면서 미생물 기능에 영향을 미쳤다는 점을 발견했다. 이 연구는 ASD가 장내 미생물의 변화와 밀접한 관련이 있으며, 이를 통해 더 나은 진단 및 치료 방법을 개발할 수 있는 가능성을 제시했다. 이러한 결과는 향후 ASD 연구와 치료에 중요한 기반을 제공할 것으로 보인다.

 

 

A detailed image depicting the study of gut microbiome changes in children with Autism Spectrum Disorder (ASD). The scene shows a group of diverse researchers analyzing a set of samples in a high-tech laboratory. Around them are holographic displays showing visual representations of various bacteria, viruses, and other microorganisms. One of the displays highlights the reduced diversity of gut microbiota in ASD children compared to neurotypical children. The atmosphere is one of scientific discovery and collaboration. Realistic art style, modern era.

 
 

다음은 자폐 스펙트럼 장애(ASD)와 장내 미생물의 변화를 연구하는 모습을 담은 이미지입니다:

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자폐증은 특정 장내 세균과 관련이 있어 빠르고 정확한 진단이 가능하다.

자폐 스펙트럼 장애가 있는 어린이는 장내 미생물에 뚜렷한 변화를 보였습니다.
자폐 스펙트럼 장애가 있는 어린이는 장내 미생물에 뚜렷한 변화를 보였다.
 
 

새로운 연구에 따르면 자폐 스펙트럼 장애는 광범위한 장내 미생물의 구성과 기능에 뚜렷한 변화와 관련이 있다. 이 발견은 이 질환에 대한 정확한 진단 검사를 개발하는 길을 열었다.

장-뇌 축을 조절하고 건강에 영향을 미치는 미생물군의 중심 역할은 지난 10년 동안 두드러졌다. 이전 연구에서는 장내 박테리아의 구성을 우울증 , PTSD, 알츠하이머병 , 다발성 경화증 과 같은 뇌 관련 질환과 연결했다.

홍콩 중국 대학(CUHK)의 새로운 연구에서는 장내 박테리아만을 연구한 것이 아니라 박테리아 및 비박테리아 미생물의 구성과 기능의 변화가 자폐 스펙트럼 장애(ASD)와 관련이 있다는 것을 발견했다.

ASD는 사람들이 다른 사람과 상호 작용하고, 소통하고, 배우고, 행동하는 방식에 영향을 미치는 복잡한 신경 발달 장애이다. ASD의 원인은 알려지지 않았지만 유전학과 환경 요인 간의 복잡한 상호 작용의 결과로 여겨진다. 장이 뇌와 직접 소통하고 따라서 ASD의 발달에 기여할 수 있다는 것을 보여주는 기존 연구를 감안하여 연구자들은 조사하기로 결정했다.

신경형으로 간주되는 어린이 1,627명과 1~13세(여아 24.4%)의 ASD가 있는 어린이가 연구에 모집되었고, 그들의 대변 샘플은 메타게놈학적으로 분석되었다. 메타게놈학은 대량 샘플에서 발견되는 유전적으로 다양한 유기체의 구조와 기능을 연구하는데, 여기에는 핵이 없는 단세포 유기체인 박테리아, 바이러스, 균류, 고균이 포함된다.

연구자들은 신경형질아동과 ASD 아동 간의 장내 미생물 다양성의 변화를 비교했을 때, ASD 아동은 고균, 박테리아 및 바이러스의 다양성이 감소한 것을 발견했다. 확인된 미생물 종 90개 중 80개의 상대적 풍부함은 신경형질아동과 비교했을 때 ASD 아동에서 상당히 감소했다. 이 발견은 박테리아 군집에서 가장 두드러졌는데, ASD 아동에서 50개의 박테리아 종이 고갈되었고 단 1개 종만이 풍부해졌다. 연구자들은 또한 미생물 유전자와 대사 경로가 ASD 아동에서 변화하면서 미생물 기능에 영향을 미쳤다는 것을 발견했다.

연구자들은 이 메타게놈 정보로부터 31개 마커 미생물 패널을 개발했습니다. 그들은 머신 러닝 모델을 사용하여 패널을 테스트했다. 그들은 그것이 박테리아와 같은 단일 미생물 종을 사용하는 것보다 훨씬 더 다양한 연령, 성별, 인구 및 지리적 위치에서 ASD 진단을 정확하게 예측한다는 것을 발견했다.

연구자들은 "대부분의 연구는 주로 ASD에서 장내 박테리아 변화에 초점을 맞췄습니다."라고 말했다. "최근 연구에서 고균, 진균 및 바이러스와 같은 비박테리아 미생물이 장-뇌 축에서 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌다. 그러나 ASD에서는 거의 연구되지 않았습니다. 이 연구에서 우리는 5개의 독립적인 코호트에서 1,600개가 넘는 메타게놈을 사용하여 다계 및 기능적 미생물군에 대한 포괄적인 분석을 수행했다. 우리는 고균, 진균, 바이러스 종 및 기능적 미생물군 경로가 ASD가 있는 어린이와 신경 전형으로 간주되는 어린이를 구분할 수 있음을 보여주었습니다. 우리는 31개의 다계 마커 패널을 기반으로 한 모델이 ASD 진단에 대한 높은 예측 값을 달성했음을 보여주었다."

연구자들은 그들의 연구가 ASD 진단 검사의 미래 개발을 위한 길을 열었다고 말한다. 알려진 ASD 유전적 마커와 미생물군 패널 간의 상호 작용을 조사하여 ASD를 더 일찍 진단할 수 있도록 진단 정확도를 개선할 수 있는지 확인하기 위한 추가 연구가 필요하다.해당 연구는 Nature Microbiology 저널에 게재되었다 .

 

 
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