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인간의 소화 시스템에 대해 더 자세히 알아보기 위해 발명된 캡슐
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인간의 소화 시스템에 대해 더 자세히 알아보기 위해 발명된 캡슐

Jun 09, 2023

CapScan 캡슐은 소장을 통과하여 장내 미생물군집과 식단이 건강에 미치는 영향에 대한 정보를 제공합니다.

작성자: KATIE HELLMAN — [email protected]

Nature의 최근 간행물에 따르면, 연구자들은 건강한 인간의 소화 시스템에 대한 데이터를 수집하기 위해 CapScan이라는 캡슐을 설계했습니다. 이 프로젝트는 UC Davis, Stanford University 및 Envivo Bio Inc.의 연구원들이 수행했습니다.

연구 기간 동안 연구자들은 15명의 건강한 개인의 소화 과정을 분석하여 식이 요법과 대사 과정의 결과인 대사 산물 사이에 유의미한 상관 관계를 발견했습니다.

"창자의 서로 다른 4개 영역에서 샘플을 채취하기 위해 개인이 선택한 식사를 한 후 4개의 장치를 세트로 섭취했습니다. 여기서 세트의 다양한 장치 유형은 점차적으로 더 높은 서로 다른 pH 수준에서 열리도록 설계되었습니다." 공부는 읽습니다.

일반적으로 소화는 소장의 효소가 음식을 분해할 때 발생하며, 음식은 혈류로 흡수되어 영양분이 몸 전체에 분산될 수 있습니다. 그러나 장을 따라 있는 여러 부분의 구체적인 기능은 아직 거의 알려져 있지 않습니다.

연구의 수석 저자이자 UC Davis의 West Coast Metabolomics Center 소장인 Oliver Fiehn은 CapScan이 소화 과정을 어떻게 밝힐 수 있는지에 대한 통찰력을 제공했습니다.

"우리는 영양이 어떻게 변화하는지 조사할 수 있습니다"라고 Fiehn은 말했습니다. "우리는 사람들에게 특정 음식을 제공하고 이러한 장치를 사용하여 음식을 섭취하는 동안 소장의 다른 부분에서 어떤 일이 일어나는지 확인할 수 있습니다."

CapScan은 pH 민감성 층으로 코팅되어 있어 연구자가 장관의 어느 부분을 샘플링할지 선택할 수 있습니다. 캡슐은 나중에 분석을 위해 참가자의 대변에서 회수됩니다.

"이 모든 정보는 개입을 위해 사용될 수 있습니다"라고 Fiehn은 말했습니다. "영양에 어떤 일이 일어나고 어떤 미생물이 원인인지, 그리고 어떤 약물과 기타 화합물이 미생물 특성을 방해하는지 알게 되면 적절하게 개입할 수 있습니다. 인간 유전자를 표적으로 삼는 대신 우리는 건강을 개선하기 위해 미생물 종을 표적으로 삼을 것입니다."

CapScan은 또한 장 대사체(대사에 관여하는 작은 분자)에 대한 훨씬 더 철저한 분석과 장내 미생물군집에 대한 정보를 제공하기를 희망합니다.

이번 연구의 제1저자이자 UC Davis Fiehn 연구실의 박사후 연구원인 Jacob Folz는 CapScan이 소화 연구에 사용되는 다른 방법의 단점을 어떻게 극복했는지에 대해 설명했습니다.

Folz는 이메일을 통해 “이 연구와 새로운 기술은 장에서 일어나는 일을 자유롭게 연구할 수 있는 문을 열어준다”고 말했습니다. "이전에는 물리적으로 침습적인 샘플링 절차와 급진적인 식단 관리로 인해 이것이 금지되었습니다. 이제 연구자들은 장 건강 및 질병과 관련된 심각한 문제를 해결하거나 단순히 토마토의 소화가 올리브의 소화와 어떻게 비교되는지 살펴볼 수 있습니다. "

지금까지 소장은 진정제를 투여받은 개인이나 침습적이지만 통제된 ​​절차를 통해서만 연구되었습니다. 왜냐하면 소화는 인간에서 연구하기 어렵기 때문입니다. 이러한 어려움 중 하나는 소화관의 특정 부분까지만 스캔할 수 있는 내시경이나 대장내시경과 같은 임상 검사의 한계 때문입니다.

그러나 CapScan의 발명은 개인의 장내 미생물군집을 방해하거나 오염시키지 않고 전체 소화관을 통과하고 조사할 수 있기 때문에 이전에 연구된 적이 없는 과정에 대한 보다 포괄적인 정보를 제공할 수 있습니다. 또한, 장 건강과 기능을 테스트하는 임상 시험에서는 더 이상 참가자에게 해로울 수 있는 극단적인 절차나 식이 요법을 받도록 요청하는 것을 고려할 필요가 없습니다.

Fiehn은 "[이 프로젝트]는 실제로 미지의 세계를 탐험하는 것입니다."라고 말했습니다. "사람들은 다음 개척지는 화성이나 바다 밑바닥이라고 생각하지만 또 다른 개척지가 있습니다. 우리는 인간 질병뿐만 아니라 미생물이 인간 생리학과 어떻게 상호 작용하는지 이해하는 것이 절대적으로 중요하다고 생각합니다."