S. Bibbò 외 연구진들은 장 점막 장벽의 누출이 세균 생성물인 TLR을 통해 선천적인 면역력을 자극하는 문맥순환으로 이동하도록 유도한다고 밝혔다. 이는 만성 간염을 일으키는 염증성 사이토카인의 방출로, 비알코올성 지방간 질환(NAFLD, nonalcoholic fatty liver disease), 비알코올성 간염(NASH, nonalcoholic steatohepatitis)과 같은 질병을 일으킨다. 또한 비슷한 메커니즘이 다양한 췌장질환의 유발에 관여하는 것도 밝혔다.
D. Pagliari 외 연구진들은 논문에서 장내 점막 장벽의 붕괴와 췌장염, 당뇨병, 췌장암과 같은 몇몇 양성질환과 관련된 증거를 요약했다. 각 췌장질환에 대한 측정 미생물 프로파일은 현재 예방과 조기진단을 위한 새로운 도구가 준비되고 있는 것으로 보인다.
F. Abdallah 외 연구진들은 미생물은 위장관 이외의 기관에도 다양하게 존재하며, 이러한 미생물들은 추가적으로 생리적 기능들을 발휘한다. 피부는 외부 세계에 대한 기계적인 장벽뿐만 아니라 병원체 관련 면역반응과 외부환경 사이의 균질성을 유지하는데 결정적인 역할을 하며, 아토피 피부염과 여드름, 사마귀와 같은 면역 매개질환의 유발에서 피부 미생물의 역할을 연구하였다.
세균에 노출되는 것은 면역체계 형성에서 매우 중요한 일이므로 인체의 미생군 군집(microbiome)을 연구를 하는 이유 중 하나이다. 따라서 장내 미생물은 자가 면역질환에서 국소 및 전신의 염증 유도와 유지에 관여할 수 있다. F. Biscetti 외 연구진들은 류머티즘 관절염 환자의 윤활액 염증에서 보존된 DNA 결합 단백질 고기동성 그룹 박스-1(HMGB1)의 미생물 관련 활성화 역할을 검토하였다. HMGB1은 TLR-4 경로를 통해 그램-음성 다당류 (LPS)에 의해 활성화될 수 있기 때문에, 새로운 치료 접근법의 가능한 표적이 될 수 있다.
몇몇 사례에서, 제노바이오틱스(xenobiotics)는 항염증과 면역조절작용을 유도하는 장 점막의 염증경로를 방해한다고 밝혔다. 또한 D. Pagliari 외 연구진들은 장내 미생물 불균형(dysbiosis)을 줄이고 전 염증 매개체의 방출을 억제하는 능력을 설명하는 장내 면역학적 공간의 몇 가지 요소들과 여행자의 설사, 과민성 대장 증후군 및 간성 뇌병증을 치료하는 데 사용되는 항생제인 리팍시민(rifaximin)의 상호작용을 연구했다.
흥미롭게도, 리팍사민은 유전성 염증질환인 콜키신(colchicine) 저항 가족성 지중해열(FMF)에 성공적으로 이용된다. E. Verrecchia 외 연구진은 논문에서 FMF와 같은 선천적인 면역 과민증을 가진 환자에게 장내 미생물 불균형이 질병의 임상적 징후를 악화시킨다는 것을 증명했다. 반대로 과민성장증후군을 치료하면 콜키신의 효능이 높아지고 FMF가 개선되는 것을 보고하였다.
사실, 다른 제노바이오틱스는 염증조절에 관여할 수 있다. J. Lu 외 연구진들은 중국 약초 라딕스 안젤리카(Radix Angelicae)에 푸베레피스(Pubescentis)의 뿌리에서 유래한 콜럼비아나틴(columbianetin)의 항염증 특성을 연구 중에 있다. LPS 자극 인간 말초 혈액 단핵세포(human peripheral blood mononuclear cell)에서 분자는 여러 개의 NF-κB-매개 전염증성 사이토카인(proinflammatory cytokine)의 발현을 억제한다.
지방다당질(LPS)은 면역체계를 촉발하는 능력이 있는 것으로 잘 알려진 물질로서, 그램 음성 혐기성 세균으로부터 나오는 특별한 형태의 LPS는 면역체계를 활성화하지 않고 오히려 대장균이나 다른 박테리아로부터 나오는 면역 활성 LPS를 억제하는 것으로 나타났다. 따라서 면역반응을 촉발하지 않는 장내 미생물군은 향후 염증을 유발시킬 수 있다.
인간의 대사 및 행동장애 치료에 대한 새로운 접근방법이 연구되고 있다. C. Colica 외 연구진은 락토바실러스 spp.(Lactobacillus spp.) 비피도박테리움.(Bifidobacterium spp.), 연쇄상구균 spp.(Streptococcus spp.)의 혼합체를 포함하는 프로바이오틱스 제제를 투하여 비만 환자 및 비만이 아닌 환자에 대한 임상연구를 수행하였다. 이 제형은 비만뿐만 아니라 심리적 괴로움에도 긍정적인 영향을 주는 것으로 밝혀졌다.
한편, 노화는 장내 미생물총의 변화에 따른 염증의 결과물이다. 이를 “염증 노화”라고 하며, 노화에 따른 면역계를 안정시키고 염증을 억제하는 종은 감소하고, 염증을 유발하는 종은 증가하여 오는 현상이다.
A. Picca 외 연구진의 논문에는 이러한 미생물의 변화가 어떻게 근육 감소증(sarcopenia)과 암, 결핵, 혈우병 등의 말기에 볼 수 있는 고도의 전신쇠약증세인 악액질(cachexia) 증상과 관련된 염증 경로를 조절하는지 연구하고 있다. 이러한 신호전달 경로는 향후 치료 개입을 위한 새로운 목표를 제공할 수 있다.
