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모유가 최고인 이유
게시일 2010-05-25 09:54 | 최종수정 2010-09-09 13:33
모유는 분유와 정말 차이가 많이 날까? 일리노이 대학교 연구진은 어떤 유전자가 유아의 소장에서 작동하는지를 추적해 모유 수유아와 분유 수유아의 초기 발달을 비교할 수 있었다. 연구진은 모유와 분유는 실제로 차이가 있다고 말한다.
“처음으로 우리는 모유가 분유 수유아의 그것과는 전혀 다른 유전 경로를 유도한다는 사실을 알 수 있었다. 분유제조업자들이 최대한 모유와 비슷한 제품을 개발하고자 노력해왔음에도 불구하고, 수백 개의 유전자가 모유 수유아 집단과 분유 수유아 집단에서 서로 다르게 발현되었다.”라고 일리노이 대학교 영양학 교수인 샤론 도노번(Sharon Donovan)은 말했다.
도노번은 모유 수유아와 분유 수유아 모두 체중이 증가하고 비슷하게 발달하는 것처럼 보이지만 오랫동안 과학자들은 모유에는 모유 수유아에 있어 모든 종류의 질병에 대한 위험을 낮추는 면역 성분이 들어 있다는 사실을 알고 있었다고 말했다.
“신생아의 장관은 수유에 반응하여 놀랄만한 변화를 겪는다. 그리고 모유에 대한 반응은 분유에 대한 반응을 능가하며, 이는 모유에 있는 생활성 성분이 이러한 반응에 매우 중요하다는 점을 시사한다.”라고 도노번은 강조했다. “우리가 몰랐던 사실은 모유가 유아를 얼마나 보호하며, 특히 소장의 발달을 어떻게 조절하느냐 하는 점이다.”라고 그녀는 말했다.
이러한 차이점을 이해하게 되면 분유제조업자들이 모유에 더욱 가까운 제품을 개발하는 데 도움이 될 것이라고 그녀는 말했다. 연구진은 모유 수유아의 생체지표(바이오마커, biomarker)로 사용할 유전자 발현표지를 개발할 수 있기를 기대한다.
연구진에 의해 밝혀진 차이점 대부분은 소장의 발달을 조절하고 유아에게 면역방어체계를 제공하는 기본적인 유전자들에 있었다.
이번 소규모 개념 증명 연구에서 도노번은 Texas A&M 동료 로버트 챕킨(Robert Chapkin)이 특허 받은 새로운 기술을 22명의 건강한 유아(모유 수유아 12명, 분유 수유아 10명)의 소장 유전자 발현을 측정하는 데 이용했다. 이 기술은 유아의 대변에서 떨어져 나온 소장 세포를 분리한 다음, 두 집단 간의 서로 다른 유전자 발현을 비교하는 기술이다. 연구에 참여한 어머니는 아기가 1, 2, 3개월일 때 대변 시료를 수집했다. 그러면 연구진은 그것으로부터 고품질의 유전 물질을 분리해내, 유전자 발현이나 유전자 표지를 얻을 수 있는 RNA에 집중했다.
도노번은 소장 세포는 사흘마다 수십억 개의 세포가 만들어져 기능을 수행한 다음, 박리되어 사흘마다 완전히 턴오버가 이루어진다고 말했다. 박리된 세포를 분석하는 방법은 소장의 건강 상태를 측정하고 영양 섭취가 유아의 소장 발달에 어떻게 영향을 미치는지 판단하는 비외과적 방법이다.
그녀는 초기 소장 발달을 이해하는 것은 여러 가지 이유에서 중요하다고 말했다.
“유아의 소화관은 매우 빠르게 적응해야만 한다. 태반을 통해 정맥으로 모든 영양분을 공급받아 왔던 뱃속의 아기는 무균 환경으로부터 나온다. 그 시점에서 명백히 아기들은 모유나 분유를 먹기 시작한다. 세균도 아기의 몸에 서식하기 시작한다. 따라서 아기의 소화관이 무엇이 좋고 나쁜지를 알게 되는 것은 매우 중요하다. 아기의 몸은 유해 세균 또는 유해 바이러스를 인식해서 그들과 싸울 필요가 있다. 또한, 아기는 식품 단백질이 외부에서 유래한 것으로 그 단백질은 괜찮은 것이며, 따라서 이에 대응해서 몸이 면역 반응을 발달시키고 싶어하지 않는다는 것도 인식할 필요가 있다. 만일 이 단계에서 무언가가 잘못되면 아기는 식품 알레르기, 염증성 장질환, 심지어 천식을 발달시킬 수 있다. 우리는 이런 발달의 초기 기간에 자주 샘플링하고자 애썼다.”
도노번은 또한 모유 수유아와 분유 수유아의 장내 세균이 어떻게 다른지를 알고 싶어했으며, 이 기술은 이를 가능하게 했다. “이제 우리는 음식의 조성부터 장내 세균에 이르기까지 유아에게 무슨 일이 일어나고 있는지와 그 경로를 따라 활성화되는 유전자에 대한 완전한 그림을 얻을 수 있을 것이다.”
잠재적인 임상적 의의 : 모유 수유아에서 가장 자주 발현되는 유전자는 산소가 부족할 때의 세포 반응에 관여한다. 산소 부족은 신생아 괴사성 장염(necrotizing enterocolitis, NEC : 소장에 생기는 괴사로, 미숙아에게 치명적인 질병) 발달에 있어 하나의 요인이 된다. 신생아 괴사성 장염은 신생아 중환자실의 질병과 사망의 주된 원인으로, 미국에서는 매년 2,500건이 발생, 26%의 사망률을 나타낸다고 보고된 바 있다.
이번 연구결과는 American Journal of Physiology, Gastrointestinal and Liver Physiology 저널 2010년 6월호에 게재될 예정이다. (공동저자: Robert S. Chapkin, Chen Zhao, Ivan Ivanov, Laurie A. Davidson, Jennifer S. Goldsby, Joanne R. Lupton, Edward R. Dougherty, Rose Ann Mathai, Marcia H. Monaco, Deshanie Rai, W. Michael Russell)
정보제공 : 한국과학기술정보연구원(KISTI) 해외과학기술동향
(본 내용은 KISTI의 정보이용 승인을 통해 제공되며 저작권은 KISTI에 있습니다.)
“처음으로 우리는 모유가 분유 수유아의 그것과는 전혀 다른 유전 경로를 유도한다는 사실을 알 수 있었다. 분유제조업자들이 최대한 모유와 비슷한 제품을 개발하고자 노력해왔음에도 불구하고, 수백 개의 유전자가 모유 수유아 집단과 분유 수유아 집단에서 서로 다르게 발현되었다.”라고 일리노이 대학교 영양학 교수인 샤론 도노번(Sharon Donovan)은 말했다.
도노번은 모유 수유아와 분유 수유아 모두 체중이 증가하고 비슷하게 발달하는 것처럼 보이지만 오랫동안 과학자들은 모유에는 모유 수유아에 있어 모든 종류의 질병에 대한 위험을 낮추는 면역 성분이 들어 있다는 사실을 알고 있었다고 말했다.
“신생아의 장관은 수유에 반응하여 놀랄만한 변화를 겪는다. 그리고 모유에 대한 반응은 분유에 대한 반응을 능가하며, 이는 모유에 있는 생활성 성분이 이러한 반응에 매우 중요하다는 점을 시사한다.”라고 도노번은 강조했다. “우리가 몰랐던 사실은 모유가 유아를 얼마나 보호하며, 특히 소장의 발달을 어떻게 조절하느냐 하는 점이다.”라고 그녀는 말했다.
이러한 차이점을 이해하게 되면 분유제조업자들이 모유에 더욱 가까운 제품을 개발하는 데 도움이 될 것이라고 그녀는 말했다. 연구진은 모유 수유아의 생체지표(바이오마커, biomarker)로 사용할 유전자 발현표지를 개발할 수 있기를 기대한다.
연구진에 의해 밝혀진 차이점 대부분은 소장의 발달을 조절하고 유아에게 면역방어체계를 제공하는 기본적인 유전자들에 있었다.
이번 소규모 개념 증명 연구에서 도노번은 Texas A&M 동료 로버트 챕킨(Robert Chapkin)이 특허 받은 새로운 기술을 22명의 건강한 유아(모유 수유아 12명, 분유 수유아 10명)의 소장 유전자 발현을 측정하는 데 이용했다. 이 기술은 유아의 대변에서 떨어져 나온 소장 세포를 분리한 다음, 두 집단 간의 서로 다른 유전자 발현을 비교하는 기술이다. 연구에 참여한 어머니는 아기가 1, 2, 3개월일 때 대변 시료를 수집했다. 그러면 연구진은 그것으로부터 고품질의 유전 물질을 분리해내, 유전자 발현이나 유전자 표지를 얻을 수 있는 RNA에 집중했다.
도노번은 소장 세포는 사흘마다 수십억 개의 세포가 만들어져 기능을 수행한 다음, 박리되어 사흘마다 완전히 턴오버가 이루어진다고 말했다. 박리된 세포를 분석하는 방법은 소장의 건강 상태를 측정하고 영양 섭취가 유아의 소장 발달에 어떻게 영향을 미치는지 판단하는 비외과적 방법이다.
그녀는 초기 소장 발달을 이해하는 것은 여러 가지 이유에서 중요하다고 말했다.
“유아의 소화관은 매우 빠르게 적응해야만 한다. 태반을 통해 정맥으로 모든 영양분을 공급받아 왔던 뱃속의 아기는 무균 환경으로부터 나온다. 그 시점에서 명백히 아기들은 모유나 분유를 먹기 시작한다. 세균도 아기의 몸에 서식하기 시작한다. 따라서 아기의 소화관이 무엇이 좋고 나쁜지를 알게 되는 것은 매우 중요하다. 아기의 몸은 유해 세균 또는 유해 바이러스를 인식해서 그들과 싸울 필요가 있다. 또한, 아기는 식품 단백질이 외부에서 유래한 것으로 그 단백질은 괜찮은 것이며, 따라서 이에 대응해서 몸이 면역 반응을 발달시키고 싶어하지 않는다는 것도 인식할 필요가 있다. 만일 이 단계에서 무언가가 잘못되면 아기는 식품 알레르기, 염증성 장질환, 심지어 천식을 발달시킬 수 있다. 우리는 이런 발달의 초기 기간에 자주 샘플링하고자 애썼다.”
도노번은 또한 모유 수유아와 분유 수유아의 장내 세균이 어떻게 다른지를 알고 싶어했으며, 이 기술은 이를 가능하게 했다. “이제 우리는 음식의 조성부터 장내 세균에 이르기까지 유아에게 무슨 일이 일어나고 있는지와 그 경로를 따라 활성화되는 유전자에 대한 완전한 그림을 얻을 수 있을 것이다.”
잠재적인 임상적 의의 : 모유 수유아에서 가장 자주 발현되는 유전자는 산소가 부족할 때의 세포 반응에 관여한다. 산소 부족은 신생아 괴사성 장염(necrotizing enterocolitis, NEC : 소장에 생기는 괴사로, 미숙아에게 치명적인 질병) 발달에 있어 하나의 요인이 된다. 신생아 괴사성 장염은 신생아 중환자실의 질병과 사망의 주된 원인으로, 미국에서는 매년 2,500건이 발생, 26%의 사망률을 나타낸다고 보고된 바 있다.
이번 연구결과는 American Journal of Physiology, Gastrointestinal and Liver Physiology 저널 2010년 6월호에 게재될 예정이다. (공동저자: Robert S. Chapkin, Chen Zhao, Ivan Ivanov, Laurie A. Davidson, Jennifer S. Goldsby, Joanne R. Lupton, Edward R. Dougherty, Rose Ann Mathai, Marcia H. Monaco, Deshanie Rai, W. Michael Russell)
정보제공 : 한국과학기술정보연구원(KISTI) 해외과학기술동향
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