CJ바이오사이언스는 한국인을 대상으로 전 생애주기에 걸친 장내 마이크로바이옴 구조를 체계적으로 분석한 연구 결과를 발표했다. 이번 연구는 건강한 한국인 정상인 코호트를 기반으로 연령별 장내 미생물 구성, 핵심 균주, 기능적 특성 및 생태 구조 변화를 종합적으로 규명한 것이 특징이다.
 

연구진은 건강한 한국인 683명으로부터 확보한 728개 분변 샘플을 대상으로 16S rRNA 유전자 시퀀싱, 샷건 메타지놈 분석, 대규모 균주 배양, 머신러닝 분석을 통합 수행했다. 이를 통해 유아기부터 노년기까지 생애주기 전반의 장내 마이크로바이옴 기준 구조를 도출했다.

분석 결과, 장내 미생물 다양성, 핵심 균주, 기능 경로는 연령에 따라 뚜렷한 차이를 보였다. 특히 한국인 정상인 집단에서 6개의 인구 집단 수준 장 유형(enterotype)이 규명됐으며, 연령이 증가할수록 장 유형의 분화 양상이 더욱 뚜렷해지는 경향이 확인됐다.

생태 네트워크 분석에서는 유아기, 청소년기, 성인기, 노년기마다 서로 다른 미생물 군집 구조와 상호작용 패턴이 나타났다. 동일한 성인기 내에서도 젊은 성인과 중·장년층 간 생태 구조 차이가 확인돼, 장내 미생물 변화가 단순한 균 비율 변화가 아닌 생태 구조 재편 과정임을 시사했다.

머신러닝 기반 연령 예측 모델에서도 실제 연령과 높은 상관관계가 나타나, 연령 관련 장내 미생물 신호의 일관성이 검증됐다. 또한 장 유형과 연령대에 따라 상대적으로 부족해지는 핵심 미생물이 서로 다르게 나타나, 장내 미생물 불균형 양상이 개인 특성에 따라 상이함을 보여줬다.

연구진은 이를 바탕으로 모든 사람에게 동일한 식이섬유를 적용하는 방식이 아니라, 장 유형과 연령대를 함께 고려한 MAC(Microbiota Accessible Carbohydrate, 미생물 이용 가능 탄수화물) 기반 접근이 필요하다고 제시했다. 개인의 장내 생태 구조와 생애주기에 따라 미생물이 이용 가능한 탄수화물 특성이 달라질 수 있다는 설명이다.

이번 연구에서는 대규모 배양 기반 분석을 통해 기존 메타지놈 분석만으로는 확인이 어려웠던 미배양 균주도 다수 확보됐다. 총 1만 1,000여 개 이상의 균주가 분리·동정되며 한국인 장내 마이크로바이옴의 균주 수준 다양성이 크게 확장됐다.

CJ바이오사이언스 관계자는 “서구화된 식습관과 식이섬유 섭취 감소가 장내 미생물 구성 변화와 연관될 수 있다는 보고가 늘고 있다”며 “이번 연구는 한국인을 대표하는 전 생애 장내 마이크로바이옴 기준 지도와 핵심 미생물 생태 프레임워크를 제시했다는 점에서 의미가 있다”고 말했다. 이어 “향후 마이크로바이옴 연구와 정밀 영양 전략 수립을 위한 기초 자료로 활용될 것”이라고 덧붙였다.