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FJK 2019년 1월호 [특집] 피부 세균총 연구의 진보 3

HMP로부터 10년 ― 피부 세균총 연구의 토픽

HMP로부터 10년 - 피부 세균총 연구의 토픽

 

2008년 인간의 몸 안에서 바깥까지 모든 공생 세균 총을 밝혀 내는 인간 마이크로바이옴 프로젝트(HMP) 가 미국에서 발족됐다. 이후 구강내ㆍ장내ㆍ요로ㆍ생식기, 그리고 피부 세균총의 분석이 진행되어 그 전모가 밝혀지고 있다. 또 최근의 분석 기술의 발전에 따라 species level(세균종 레벨)에서 strain level(세균주 레벨)로 분석 정밀도가 향상되어 새로운 지식과 과제가 보고되고 있다.

 

HMP가 발족된 지 10년 지금까지 보고된 피부 세균총 분석 연구를 개설하는 것과 동시에 최근의 보고에서 향후 동향을 고찰한다. 또 피부 세균총의 주요 세균인 여드름균에 대한 이야기도 다룬다.

 

표1 건조 부위, 습윤 부위, 지루 부위, 발에서의 상위 10종 우세 점유종(dominant species)

 

 

우리의 피부 세균총에는 어떤 세균이 포함되어 있는가? 2009년 미국국립 인간게놈연구소(National Human Genome Research Institute : NHGRI)의 Grice, Segre연구팀들의 연구성과를 통해 머리부터 발끝까지 총망라한 피부 세균총이 처음 밝혀졌다. 정상인으로부터 건조 부위(Dry), 습윤 부위(Moist), 지루 부위(Sebaceous)의 각 부위샘플을 채취한 후 피부 세균총을 해명했다1). 2014년에는 같은 NHGRI의 Oh, Segre연구팀에 의해 더 자세한 분석결과가 보고됐다2).

 

기술적인 진전으로서 2009년 Grice들이 발표한 보고에서는 세균의 16S rRNA 거의 대부분을 대상으로 한복제 분석이 이용되고 있었지만 2014년 Oh들의 보고에서는 차세대 시퀀서을 이용한 메타게놈 분석방법이 이용됐다. 그 결과 Oh들의 보고에서는 피부 세균총 뿐 아니라 진핵생물총, 바이러스총이 밝혀졌다(표1)3). (표1의 2009년과 2014년 분석에서는 습윤 부위(Moist)에 포함된 발가락(toe web space)과 발 뒤꿈치(plantar heel)의 피부 세균총은 발톱(toenail)과 함께 발(foot)에 포함했다).

 

메타게놈 분석방법의 주의 사항으로서 장내 세균총과 비교해 피부 세균총은 샘플 중의 세균 양이 적다. 그 결과 호스트(인간) 유래(핵산을 템플릿으로 한)의 리드 수가 많아지고 세균 유래의 리드 수가 줄어 든다3). 사실 2014년 Oh들의 보고에서는 인간 유래의 DNA에 의한 리드 수가(샘플의 리드 총 수에 대해) 19.4~98.2%에 이르렀다고 보고하고 있다2).

 

이 점을 감안해 충분한 리드 수를 얻을 수 있도록 주의해야 하지만 Oh들의 보고에서는 여드름 균(Propionibacterium acnes )과 표피포도상구균 (Staphylococcus epidermidis)에 관해서 strain level의 서브타입 분석이 실시되고 있으며2) 메타게놈 분석에 의해 지배적인 피부 세균종류의 strain level(세균주 레벨)의 분석에는 충분한 해상도를 얻었다고 논평되고 있다3).

 

 



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