김희남 교수, 장내 미생물 손상 평가의 새로운 틀 제시

장내 미생물 연구의 지평 확대… 만성질환 대응 전략 발전 기대

△ 연구 이미지 

고려대학교(총장 김동원) 보건과학대학 김희남 교수는 장내 마이크로바이옴의 손상을 이해하고 평가하는 새로운 개념적 틀을 제시했다. 이번 연구는 기존에 충분히 주목받지 못했던 장내 미생물의 기능적 손상에 주목함으로써, 관련 연구의 새로운 방향을 제시하고 중요한 학문적 토대를 마련한 것으로 평가된다.

장내 미생물의 손상은 대사질환, 알레르기질환, 신경정신질환 등 다양한 만성질환과 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 장내 미생물이 얼마나, 어떤 방식으로 손상되었는지를 정확히 파악하는 것은 이러한 질환을 이해하고 효과적인 예방 및 치료 전략을 개발하는 데 중요하다.

김 교수는 최근 국제학술지 Gut Microbes (IF=15.3)에 10월 15일 게재한 논문에서 장내 미생물의 손상을 ▲세균의 소실(taxonomic loss)과 ▲남아 있는 세균의 기능 저하(functional decline)라는 두 가지 측면에서 평가하는 새로운 틀을 제안했다. 

*논문명: Functionally Declining Microbiota in Chronic Disease: Beyond Taxonomic Loss.

*학술지: Gut Microbes

*DOI: 10.1080/19490976.2026.2748134

*URL: https://doi.org/10.1080/19490976.2026.2748134 

특히 기존의 세균 구성 중심 분석에서 간과되기 쉬웠던 기능 저하를 별도의 평가 요소로 제시하고, 이를 세균의 소실과 통합했다는 점에서 학술적 의의가 크다. 이번 연구에서 김 교수는 ‘미생물 기능 저하 가설(functionally declining microbiota)’을 제시했다. 이는 미국 마틴 블레이저(Martin Blaser) 교수가 제안한 ‘미생물 소실 가설(disappearing microbiota)’을 보완하는 새로운 개념이다. 

블레이저 교수의 가설이 현대인의 장내 미생물 소실에 주목했다면, 김 교수의 가설은 장내에 남아 있는 미생물도 본래의 유익한 기능이 약화되거나 해로운 특성을 갖게 될 수 있다는 점을 강조한다. 두 가설을 통합함으로써 장내 미생물의 손상을 보다 종합적으로 이해하고 평가할 수 있는 새로운 관점을 제시한 것이다.

이러한 가설의 주요 근거 중 하나는 김 교수 연구팀의 아커만시아 뮤시니필라(Akkermansia muciniphila) 연구다. 연구팀은 대표적인 유익균인 이 세균이 항생제 노출로 인해 기능이 저하된 변이 균주로 변화할 수 있음을 확인했다. 이러한 변이 균주는 정상 균주에 비해 비만을 완화하는 효과가 크게 떨어지는 것으로 동물실험에서 나타났다(Han et al., 2025, Microbiome). 

이는 유익균이 장내에서 사라지지 않더라도 유전적 변화를 통해 본래의 유익한 기능이 저하될 수 있음을 보여준다.

또 다른 연구에서는 일반적으로 유익균으로 알려진 피칼리박테리움(Faecalibacterium) 내에도 건강에 유익한 균주와 잠재적으로 해로운 균주가 함께 존재할 수 있음을 확인했다. 

특히 아토피 피부염 환아에서는 이들 균주 간의 균형이 무너져 잠재적으로 해로운 균주가 증가했으며, 후속 동물실험에서는 어미의 장내 미생물 변화가 자손의 건강에도 영향을 미쳐 아토피 피부염과 유사한 증상을 유발할 수 있음을 확인했다. 

이러한 영향은 식이섬유가 부족한 환경에서 더욱 두드러졌다(Song et al., 2016, JACI; Lee et al. 2025, Microbiome). 이는 장내 환경에 따라 유익한 균주와 잠재적으로 해로운 균주 간의 균형이 달라지는 생태학적 경로를 통해서도 기능적 손상이 발생할 수 있음을 보여준다.

이번 연구는 장내 미생물의 숨겨진 기능적 저하를 찾아내는 새로운 검사 지표(바이오마커) 개발에 중요한 방향을 제시할 것으로 기대된다. 나아가 유익균을 단순히 보충하는 접근을 넘어, 저하된 미생물의 기능을 회복시키거나 해로운 기능을 억제하는 새로운 치료 전략 개발에도 기여할 것으로 전망된다.

김희남 교수는 “기존의 세균 구성 중심 분석만으로는 장내 미생물의 손상 상태를 충분히 평가하기 어렵다”며 “세균의 소실과 남아 있는 세균의 기능 저하를 함께 고려하는 새로운 평가 틀이 향후 만성질환의 진단과 예방, 치료 전략을 발전시키는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

[첨부] 연구진 사진 

△ 고려대 김희남 교수