코로나19 이후-19 관리에서 장내 미생물과 장 건강의 잠재적 조절자로서의 올리고당 2부
Sep 08, 2023
6. 포스트 코로나19-19 증후군 완화를 위한 장내 미생물총 및 ACE2 발현 조절에서 올리고당의 역할
SARS-CoV-2는 세포 표면의 ACE2 수용체에 부착하여 숙주 세포로 진입합니다. ACE2는 호흡기 및 위장관을 포함하여 인체의 다양한 세포에 존재합니다 [121]. 세포 내부로 들어가면 바이러스는 숙주 세포의 기계를 사용하여 복제하고 확산됩니다. 박테리아, 곰팡이, 해양 조류에서 유래한 다당류와 올리고당은 면역 체계를 강화하고, 바이러스 복제와 감염성을 억제하며, 바이러스 감염으로부터 보호할 수 있는 생리 활성 특성을 나타내는 천연 화합물입니다[122]. 현재 연구에서는 SARS-CoV-2 퇴치를 위한 유망한 접근법으로 황산화 다당류와 올리고당의 탐사를 우선시하고 있습니다. 예를 들어, 항응고제인 헤파린은 SARS-CoV-2[123]의 전염을 예방하는 데 나노몰 수준에서 놀라운 효과를 입증했습니다. 이는 바이러스 부착을 억제하고 혈전 형성을 감소시킴으로써 달성됩니다. 또한, 식물과 해양 유기체에서 추출한 황산화 다당류는 실험실 실험에서 바이러스에 대한 고무적인 억제 효과를 나타내어 바이러스 복제를 효과적으로 감소시키고 감염성을 감소시키는 것으로 나타났습니다[124]. 이 분자는 ACE2와 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질 모두에 결합할 수 있으며, 이는 ACE2에 대한 바이러스의 부착을 촉진합니다[125,126]. 이를 통해 황산화 올리고당은 바이러스가 숙주 세포에 들어가는 것을 경쟁적으로 방지하여 잠재적으로 코로나19 이후-19 증상의 심각도를 줄일 수 있습니다(그림 3).
Cistanche는 항피로 및 체력 강화제 역할을 할 수 있으며 실험 연구에 따르면 Cistanche tubeulosa의 달임은 체중을 견디는 수영 쥐에서 손상된 간 간세포와 내피 세포를 효과적으로 보호하고 NOS3의 발현을 상향 조절하며 간 글리코겐을 촉진할 수 있는 것으로 나타났습니다. 합성하여 항피로 효능을 발휘합니다. 페닐에타노이드 글리코시드가 풍부한 Cistanche tubeulosa 추출물은 ICR 생쥐의 혈청 크레아틴 키나제, 젖산 탈수소효소 및 젖산 수치를 크게 감소시키고 헤모글로빈(HB) 및 포도당 수치를 증가시킬 수 있으며, 이는 근육 손상을 감소시켜 항피로 역할을 할 수 있습니다. 생쥐의 에너지 저장을 위한 젖산 농축을 지연시키는 것입니다. 복합 Cistanche Tubulosa 정제는 쥐의 체중 부하 수영 시간을 상당히 연장시키고 간 글리코겐 보유량을 증가시키며 운동 후 혈청 요소 수치를 감소시켜 항피로 효과를 나타냈습니다. 시스탄치스 달임은 운동하는 쥐의 지구력을 향상시키고 피로 해소를 촉진할 수 있으며, 부하 운동 후 혈청 크레아틴 키나아제의 상승을 감소시키고 운동 후 쥐의 골격근 미세구조를 정상으로 유지하는 효과가 있음을 나타냅니다. 체력 강화 및 피로 회복 효과가 있습니다. Cistanchis는 또한 아질산염에 중독된 쥐의 생존 시간을 크게 연장하고 저산소증과 피로에 대한 내성을 강화했습니다.
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포스트 코로나-19 환자는 급성기에서 회복된 후에도 체내에 작은 바이러스 부하가 있을 수 있으며, 이는 장내 ACE2 수용체를 활성화시켜 설사와 같은 위장 증상을 유발할 수 있습니다[127]. 천연 장내 미생물이 부족한 무생물 쥐를 이용한 이전 연구에서는 장내 미생물의 존재가 결장에서 ACE2 mRNA의 발현 증가와 관련이 있는 것으로 나타났습니다. 이러한 ACE2의 발현 증가는 SARS-CoV-2 감염에 대한 감수성을 증가시키고 질병 심각도에 영향을 미칠 수 있습니다[128]. 장내 미생물군은 ACE2 발현을 조절하며, 건강한 미생물군집은 ACE2 발현을 높이고 질병을 덜 심각하게 만듭니다. Bacteroides dorei, Bacteroides ovatus, Bacteroides thetaiotaomicron 및 Bacteroidesmasiliensis와 같은 특정 박테리아는 쥐 모델에서 ACE2 발현을 하향 조절하여 장내 미생물 군집, ACE2 발현 및 바이러스 감염 간의 상호 관계를 강조합니다 [53]. ACE-2 수용체 발현에 대한 Firmicutes 종의 효과는 일관되지 않습니다. 그러나 최근 연구에 따르면 박테로이데테스의 풍부함을 늘리고 페르미쿠테스의 수준을 감소시켜 장내 미생물군 구성을 조절하면 체내에서 ACE2 발현의 하향 조절을 통해 SARS-CoV-2의 유입을 억제하는 데 유익한 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타났습니다. 장 상피 세포 [129].
장-폐 축은 장내 미생물군과 호흡기계 사이의 정보 교환을 촉진하는 양방향 통신 경로입니다[130]. 장내 미생물군이 호흡기 건강에 영향을 미치는 반면, 호흡기계는 장내 미생물군 구성에 영향을 미친다는 증거가 늘어나고 있습니다. 장과 폐 모두에 중요한 면역 체계는 두 기관 모두에서 ACE2 발현과 함께 장-폐 축을 중재하는 것으로 여겨집니다[131]. 연구에 따르면 장내 미생물군은 호흡기계에서 ACE2 발현을 조절하며 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus)로 치료하면 폐에서 ACE2 발현을 증가시키고 인플루엔자 바이러스로 인한 폐 손상을 완화하며 폐 기능을 향상시킬 수 있음이 밝혀졌습니다[132].
프락토올리고당, 자일로올리고당, 갈락토올리고당, 펙틴올리고당을 포함한 다양한 올리고당은 비피도박테리아 및 락토바실러스와 같은 유익한 장내 세균의 성장을 선택적으로 촉진하는 것으로 나타났습니다. 이러한 프로바이오틱스 유래 박테리아는 Bacillus amyloliquefaciens의 subtilisin, Lactobacillus curvatus의 curvation A, Lactobacillus Sault의 sakacin P, Lactococcus lactis의 bactococi Gb를 비롯한 리포펩타이드와 같은 분자를 생성하며 이는 인간 ACE2에 대한 더 높은 결합 친화력을 가지고 있습니다. 이러한 프로바이오틱스 유래 분자의 작용을 경쟁적으로 억제함으로써 진입 및 번식을 위해 ACE2를 발현하는 숙주 상피 세포와 SARS-CoV-2의 필수 연결이 방지됩니다. 더욱이, 연구에 따르면 장내 미생물총은 장내 ACE2의 발현에 영향을 줄 수 있는 SCFA를 생성한다는 사실이 입증되었습니다. Brownet al. Clostridia가 풍부한 박테리아의 집락화로 인해 대변의 프로피오네이트와 부티레이트가 크게 증가하고 특정 병원균이 없는 마우스의 장과 폐에서 ACE2 발현이 감소한다는 사실이 입증되었습니다[134]. 마찬가지로, 다른 연구에서는 부티레이트 처리가 숙주 방어 및 면역 반응과 관련된 다양한 다른 유전자와 함께 ACE2의 발현을 감소시킬 수 있음을 보여주었습니다[135]. 이러한 발견은 SCFA가 ACE2 발현을 낮춤으로써 SARS-CoV{17}}가 숙주 세포로 진입하는 것을 억제하는 역할을 할 수 있음을 시사합니다. 따라서 올리고당을 사용하여 장내 미생물군집을 표적으로 삼고 조절하는 것은 코로나19 이후 증상을 줄이기 위한 잠재적인 전략이 될 수 있습니다.
7. 결론
전 세계적으로 발생하는 코로나-19는 전 세계 개인의 생활방식에 큰 영향을 미치고 있으며 코로나19 이후-19 증후군을 포함하여 장기적인 건강 영향을 미칠 수 있습니다. 이 증후군은 몇 주 또는 몇 달 동안 지속될 수 있으며 장내 미생물 불균형, 설사, 피로, 비정상적인 통증과 같은 증상을 포함할 수 있습니다. 장내 미생물총의 파괴는 다양한 위장 증상과 감염 위험 증가에 기여할 수 있습니다. 더욱이, 장내 미생물총의 세균 불균형은 염증과 산화 스트레스를 증가시켜 만성 증상과 포스트 코로나19{5}} 증후군의 발병에 기여할 수 있습니다. 따라서 식이 요법, 프로바이오틱스, 프리바이오틱스 및 대변 미생물군 이식을 통해 장내 미생물군의 균형을 맞추는 것이 코로나19 이후 증상을 완화하기 위한 유망한 치료 접근법으로 부상했습니다.
맞춤형 영양은 코로나19 이후-19 관리에서 장 건강을 증진할 수 있는 새로운 기회를 제공할 수 있는 신흥 분야입니다. 올리고당을 다른 프로바이오틱스 및 프리바이오틱스와 결합하면 장 건강과 면역 기능이 더욱 크게 향상될 수 있습니다. 올리고당은 천연자원에서 추출되며 무독성이므로 장 건강을 증진하고 위장 증상 및 감염 위험을 줄이는 편리하고 저렴한 방법입니다. 유익한 장내 세균의 성장을 자극하는 동시에 해로운 세균의 성장을 억제하여 단쇄지방산(SCFA)과 같은 기능성 대사산물의 생성을 촉진할 수 있습니다. SCFA는 면역 조절 및 항염증을 포함하여 수많은 건강상의 이점을 가지고 있습니다. 또 다른 중요한 장 유래 대사산물인 담즙염에는 염증과 산화 스트레스를 줄이는 데 도움이 되는 항산화 및 항염증 기능이 있을 수 있습니다. 더욱이, 장내 미생물군과 ACE2 수용체는 코로나-19의 발병에 중요한 역할을 하며 포스트 코로나-19 증후군의 발병에도 연루될 수 있습니다. 올리고당은 장내 세균총과 ACE2 발현을 조절할 수 있으며, 이는 코로나19 이후 증상 관리에서 장내 미생물군 조절의 잠재적인 중요성을 강조합니다.
그러나 코로나19 이후 관리에서 올리고당 보충의 최적 복용량과 시기를 결정하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다. 또한 다양한 유형이 장내 미생물군에 다양한 영향을 미칠 수 있으므로 올리고당의 공급원과 유형을 고려하는 것이 필수적입니다. 향후 연구는 장 건강 증진에 가장 효과적인 특정 올리고당을 식별하는 데 중점을 두어야 합니다. 결론적으로, 올리고당은 코로나19 이후-19 관리에서 장내 미생물과 장 건강의 잠재적인 조절자입니다.
저자 기여:개념화, SZ 및 KT; 집필—원본 초안 준비, K.-LC; 자금 조달, SZ 및 K.-LC; 집필-검토 및 편집, K.-LC, SC, BT, SV, SZ 및 KT 모든 저자는 출판된 원고 버전을 읽고 동의했습니다.
자금:이 작업은 광동성 핵심 분야 연구 개발 프로그램(2020B1111030004), 광동성 고등 교육 혁신 팀 프로그램(2021KCXTD021) 및 광동해양대학교 과학 연구 창업 자금 프로그램(2021KCXTD021)의 일부 지원을 받았습니다. 2023).
기관 검토 위원회 성명서:해당되지 않습니다.
사전 동의서:해당되지 않습니다.
데이터 가용성 설명:해당되지 않습니다.
이해 상충:저자는 이해 상충을 선언하지 않습니다.
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