성균관대 약학대학 김기현 교수 연구팀, 신경전달물질 GABA 조절 장내미생물의 발견 및 장내미생물과 우울증 발병의 연관성 증명 연구

성균관대학교(총장 신동렬)는 약학대학 김기현 교수 연구팀이 인간 장내미생물군으로부터 신경전달물질 GABA에 의존적으로 성장하는 특정 미생물을 확인함으로써 GABA를 생성하는 장내미생물이 인간 장내에 존재하는 것을 확인하고, 이들이 실제로 우울증 발병과 연관이 있음을 증명하는데 성공했다고 밝혔다.

* GABA(가바) : gamma-aminobutyric acid의 약자. 중추신경계의 중요한 억제성 신경전달물질로, 뇌의 대사와 순환 촉진작용을 한다. 글루타민산, 글라이신과 함께 포유류의 중추 신경계에서 가장 일반적으로 쓰이는 신경 전달 물질 중 하나이다.

인간의 장내미생물군(gut microbiota)은 면역반응과 신경계를 포함하는 다양한 기능 및 질환 발병에 영향을 주는 것으로 알려져 있지만, 23-65%의 장내미생물은 현재 실험실 배양에 어려움을 겪고 있다.

이는 장내미생물의 역할을 이해하는데 큰 장애물이 되고 있으며, 그동안 장내미생물 연구의 현실적인 애로사항이였다. 이러한 장내미생물 배양의 어려움은 주변 박테리아로부터 제공되는 주요 성장 인자의 공급부재에 의한 것으로 파악되고 있다.

본 연구에서는 Bacteroides fragilis의 존재하에서만 성장하는 특정 장내미생물 KLE1738을 발견했고, 이를 이용하는 공생배양법(co-culture)과 활성추적분리법(bioassay-driven purification)을 통하여 장내미생물 KLE1738의 주요 성장 인자가 γ-aminobutyric acid (GABA)라는 사실을 확인했다.

대표적인 신경전달물질로 알려진 GABA가 장내미생물의 주요 성장 인자로 밝혀진 것은 놀라운 결과였고, 유전체 분석에 의해 GABA 의존적 대사과정 또한 증명했다.

김기현 교수