"섬유질 풍부한 식품, 유전자 발현 변화시켜 항암 작용"

美 연구팀 "십자화과 채소·콩 등의 섬유질 항암 메커니즘 규명"

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브로콜리·양배추 같은 십자화과 채소와 콩, 견과류, 아보카도 등 식이섬유가 풍부한 식품을 먹으면 소화 과정에서 만들어지는 부산물이 유전자 발현을 변화시켜 항암 작용을 한다는 연구 결과가 나왔다.

미국 스탠퍼드대 마이클 스나이더 교수팀은 10일 과학 저널 네이처 신진대사(Nature Metabolism)에서 섬유소가 소화될 때 생성되는 짧은사슬지방산(short-chain fatty acid)이 건강한 인간 세포와 대장암 세포, 쥐의 장에서 유전자 발현에 미치는 영향을 조사해 이런 결과를 얻었다고 밝혔다.

연구팀은 식이섬유는 건강한 식단에 중요한 부분으로 잘 알려져 있지만 식이섬유를 최소 권장량 이상 섭취하는 미국인은 전체의 10% 미만이라고 지적했다.

이어 섬유소를 섭취하면 소화과정에서 장내 미생물에 의해 여러 가지 짧은사슬지방산이 생성되는데, 이 물질들은 오랫동안 유전자 기능에 간접적으로 영향을 미치는 것으로 추정돼 왔으나 정확한 작용은 밝혀지지 않았다고 연구 배경을 설명했다.

이들은 이 연구에서 장에서 생성되는 가장 흔한 두 가지 짧은사슬지방산인 프로피오네이트(propionate)와 부티레이트(butyrate)가 건강한 인간 세포와 인간 대장암 세포, 쥐의 장에서 유전자 발현을 어떻게 변화시키는지 추적했다.

그 결과 프로피오네이트와 부티레이트가 세포 사멸(apoptosis)은 물론 세포의 증식과 분화를 조절하는 특정 유전자에 직접 작용해 후성유전학적(epigenetic) 변화를 일으키는 것으로 밝혀졌다.

연구팀은 세포의 증식과 분화, 세포 사멸 조절은 암의 근원이 되는 무분별한 세포 성장을 방해하거나 제어하는 데 중요하다며 이 연구 결과는 섬유질 섭취가 항암 효과가 있는 유전자 기능 조절에 직접 관여할 가능성을 시사한다고 밝혔다.

이어 섬유질이 소화될 때 생성되는 짧은사슬지방산은 몸 전체로 이동할 수 있기 때문에 섬유질이 특정 유전자의 발현에 후성유전학적 영향을 미쳐 항암 작용을 하는 것이 보편적인 메커니즘일 가능성이 크다고 설명했다.

스나이더 교수는 이 연구 결과는 식이섬유가 유전자에 어떻게 작용해 유익한 효과를 발휘하고 암 발생 시 무엇이 잘못되는지 알려준다며 이를 토대로 식단과 암 치료의 시너지 효과에 대한 연구에 박차를 가할 수 있을 것이라고 말했다.

이어 "일반적으로 사람들의 식단에는 섬유질이 매우 부족하고, 이는 장내 미생물에 섬유질이 제대로 공급되지 않아 짧은사슬지방산이 충분히 만들어지지 못한다는 것을 의미한다"며 "이는 건강에 전혀 도움이 되지 않는다"고 덧붙였다.

◆ 출처 : Nature Metabolism, Michael Snyder et al., 'Short-chain fatty acid metabolites propionate and butyrate are unique epigenetic regulatory elements linking diet, metabolism and gene expression', http://dx.doi.org/10.1038/s42255-024-01191-9

<연합>