인간 장 마이크로바이옴은 세균만이 아닌, 그 세균을 감염시키는 바이러스인 박테리오파지(파지)에 의해서도 형성된다. *Cell Reports*에 발표된 Zhao 연구팀의 연구는 장내 파지-세균 관계가 단순한 포식자-피식자 역학을 훨씬 넘어선다는 것을 밝혔다.
이중 역할: 공생과 길항
장내 주요 세균군인 락노스피라세아와 박테로이다세아에 초점을 맞춘 연구에서, 파지의 이중적 특성이 드러났다. 일부 파지는 특정 균주를 용균(파괴)해 수를 줄이는 길항자로 작용했고, 다른 파지들은 세균의 경쟁력을 높이는 공생 관계를 형성했다.
이 상호작용이 마이크로바이옴 안정성을 결정한다. 항생제, 식이 변화, 질병 등으로 파지-세균 균형이 깨지면 장내 불균형(dysbiosis)이 발생해 IBD, 대사증후군 등의 위험이 증가한다.
파지 치료법에 대한 시사점
항생제 내성이 증가하면서 파지 치료법이 재조명받고 있다. 그러나 특정 병원균을 제거하기 위해 파지를 투여할 경우 생태계 전체에 미치는 영향을 이해하지 못하면 위험할 수 있다. 이 연구의 상호작용 지도는 유익균 군집을 불안정하게 하지 않으면서 해로운 세균을 선택적으로 제거할 수 있는 파지를 찾는 데 도움이 된다.
반대로, 확인된 공생 관계는 장 건강을 능동적으로 지지하는 파지를 찾아 프로바이오틱 유사 응용에 활용하는 가능성도 열어준다.
*출처: Zhao Y 외. Cell Rep, 2026 Mar.*
The human gut microbiome is shaped not only by bacteria but by the viruses that infect them — bacteriophages (phages). A study published in *Cell Reports* by Zhao and colleagues reveals that phage-bacteria relationships in the gut are far more nuanced than simple predator-prey dynamics, with implications for understanding inflammatory bowel disease, obesity, and the future of microbiome therapy.
A Dual Role: Symbiosis and Antagonism
Focusing on two major gut bacterial families — *Lachnospiraceae* and *Bacteroidaceae* — the researchers uncovered a dual nature in phage activity. Some phages acted as antagonists, lysing (destroying) specific bacterial strains and potentially reducing their abundance. Others appeared to establish symbiotic relationships that benefited bacterial fitness, possibly through transferring genetic material that conferred competitive advantages.
This interplay determines microbiome stability. When phage-bacteria equilibria are disrupted — by antibiotics, diet changes, or illness — dysbiosis can result, increasing risk for conditions ranging from IBD to metabolic syndrome.
Methodological Advance
A key contribution of the study is its systematic approach to resolving these complex interactions using tick-by-tick analytical methods. The resulting interaction maps provide a framework for predicting how the gut ecosystem responds to perturbations — information essential for designing safe phage-based interventions.
Implications for Phage Therapy
As antibiotic resistance grows, phage therapy is gaining renewed interest. But deploying phages to eliminate specific gut pathogens carries risks if their ecosystem-wide effects are poorly understood. This study's framework helps identify phages that can selectively eliminate harmful bacteria without destabilizing beneficial communities.
Conversely, the symbiotic relationships identified may point to phages that actively support gut health — candidates for probiotic-like applications in microbiome medicine.
*Source: Zhao Y, Li J, Han K, Chen L, Zhuang Q. Cell Rep, 2026 Mar.*
