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병원성 기전과 정상균무리
문제

정상균무리와 무균 동물(germ-free animal)을 비교한 설명으로 옳지 않은 것은?

해설
무균 동물은 장내 균무리가 없어 장 운동 자극이 부족하고 소화 산물 처리가 느려 맹장이 오히려 비대해지고 장 통과 시간이 길어지는 경향이 있다. 나머지 선택지는 모두 옳은 내용이다. 무균 동물은 GALT 발달 미흡, 병원균 감수성 증가, 비타민 K 합성 부재 등의 특성을 보이며, 정상균무리 이식 시 이러한 기능이 일부 회복된다.
같은 주제 다음 문제인체의 정상균무리(normal flora)에 대한 설명으로 옳은 것은?

심화 해설

핵심 해설 무균 동물(germ-free animal)은 출생 전후부터 완전히 무균 상태로 사육된 동물로, 장내 미생물총이 존재하지 않습니다. 이 모델은 장내 미생물총의 생리적, 면역학적 역할을 규명하는 데 필수적입니다.

정답인 선택지 2는 사실과 반대입니다. 무균 동물은 장내 미생물총이 없어 장 운동을 자극하는 발효 산물이 부족하고, 소화되지 않은 섬유질 등의 처리가 적기 때문에 맹장이 비대해지고 장 통과 시간이 길어지는 경향이 있습니다. 이는 국가고시 빈출 포인트입니다.

오답 해설:
  1. 비타민 K 합성: 장내 세균(특히 대장균 E. coli 등)은 비타민 K2(메나퀴논)를 합성하는 주요 공급원입니다. 무균 동물은 이 합성이 불가능하여 식이로의 보충이 필수적입니다.
  2. 면역계 발달(GALT): 장관 연관 림프 조직(Gut-Associated Lymphoid Tissue, GALT)의 정상적인 발달과 기능은 장내 미생물총의 지속적인 항원 자극에 의존합니다. 무균 동물에서는 Peyer's patch 등의 림프 소절 발달이 미흡합니다.
  3. 정상균무리 이식 효과: 무균 동물에 정상균무리를 이식하면 장내 환경과 면역계 기능이 부분적으로나마 정상 동물 수준으로 회복될 수 있음이 실험적으로 확인되었습니다.
  4. 병원균 감수성: 정상 미생물총은 병원균의 점착과 증식을 방해하는 생물적 장벽(Colonization resistance) 역할을 합니다. 무균 동물은 이 방어 기전이 없어 소량의 병원균에도 쉽게 감염됩니다.

임상 시나리오

무균 동물 연구는 프로바이오틱스, 프리바이오틱스, 항생제 관련 설사, 염증성 장질환 등 다양한 질환의 병인 및 치료 기전 연구에 활용됩니다. 임상에서 광범위 항생제 사용으로 인한 장내 균총 변화가 환자의 영양 상태(비타민 합성) 및 감염 위험(Clostridioides difficile 감염 등)에 미치는 영향을 이해하는 데 이 개념이 적용됩니다.
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