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[mdtoday=최재백 기자] 고지방 식사로 유발된 비만이 장 마이크로바이옴과 장-뇌 신호 전달에 지장을 주어 불안을 촉진하는 것으로 나타났다.
고지방 식사로 유발된 비만이 장 마이크로바이옴과 장-뇌 신호 전달에 지장을 주어 불안을 촉진한다는 연구 결과가 ‘BMC 생물학 연구(BMC Biological Research)’에 실렸다.
콜로라도대학 볼더(University of Colorado Boulder)의 연구팀은 고지방 식사, 불안, 비만, 그리고 장 마이크로바이옴 사이의 복잡한 관계를 알아내기 위해 9주간 쥐를 대상으로 고지방 식사가 미치는 영향을 조사했다.
연구팀은 쥐를 두 그룹으로 나누어 한 그룹(12마리)은 지방 함량이 하루 섭취 칼로리의 11%를 차지하는 대조군 식사, 다른 그룹(12마리)은 지방 함량이 하루 섭취 칼로리의 45%를 차지하는 고지방 식사를 하도록 했다.
그들은 매주 대변 검사를 진행해 장 마이크로바이옴 변화를 분석했고, 연구가 끝날 때 행동 검사를 수행했다. 추가로 최종 체중·체중 증량 정도·체지방 등 식사와 관련된 체성분 수치 변화도 기록됐다.
연구 결과, 고지방 식사를 한 쥐들은 체중과 체지방이 더 많이 증가한 것은 물론, 장 마이크로바이옴 다양성이 현저히 떨어지는 것으로 확인됐다. 특히 비만 및 서양식 식사에 종종 동반되는 장 미생물 불균형(dysbiosis)의 지표인 후벽균(Firmicutes)-의간균(Bacteroidetes) 비율이 높은 것으로 나타났다.
또한 연구팀은 고지방 식사 그룹은 불안 및 스트레스와 연관된 뇌줄기 ‘배측 봉선핵(Dorsal raphe nucleus)’ 내에서의 세로토닌 생성 및 신호 전달과 관련된 유전자 발현이 증가했다고 덧붙였다.
그들은 세로토닌이 보통 행복 화학물질로 일컬어지지만, 몇몇 세로토닌은 일시적으로 공포 또는 불안 행동 반응을 야기할 수 있다고 설명했다.
그들은 고지방 식사가 체지방·체중 증가와 불안-관련 뇌 세로토닌 시스템 변화를 유도하도록 장 마이크로바이옴 조성을 변화시킨다고 주장했다. 다시 말해 고지방 식사-유도 비만은 마이크로바이옴-장-세로토닌 뇌 축의 신호 전달에 지장을 주어 불안 관련 행동이 증가하는 원인이 될 수 있다는 것이다.
전문가들은 고지방 식사를 하면 장 마이크로바이옴의 전반적인 다양성이 감소하는 경향이 있다고 말하며, 덜 복잡한 미생물 군집은 균형 잡힌 환경을 유지하는 데 어려움이 있다고 설명했다.
이어서 그들은 기분 조절에 필수적인 신경전달물질인 세로토닌의 약 95%가 위장관에서 발견되고, 세로토닌이 일차적으로 장에서 생산되는 만큼, 장 마이크로바이옴이 세로토닌 수치 조절을 비롯해 기분·불안 등 전반적인 정신 건강에 영향을 미친다고 덧붙였다.
예를 들어 장 미생물 불균형으로 장 투과성과 전신 염증이 증가하고 세로토닌 신호 전달이 변하면, 불안·외상후스트레스장애·우울증 등 정신 건강 상태를 유발하거나 악화시킬 수 있다는 것이다.
전문가들은 쥐와 인간 사이에 생물학적인 차이가 있으나, 서로 다른 종 사이에 공통된 생리학·생화학 기전이 공유되므로, 쥐에서 발견한 마이크로바이옴-장-뇌 축의 기본 원리가 인체 건강에 유용하게 적용될 수 있다고 평가했다.
그들은 마이크로바이옴-장-세로토닌 뇌 축에 관한 추가 연구가 이루어져 미래에 장 마이크로바이옴을 표적으로 뇌 기능 조절과 정신 건강을 향상하는 치료가 마련될 수 있기를 기대했다.
한편 건강한 지방 섭취를 늘리고 건강에 좋지 않은 지방 섭취를 줄이면 장-뇌 신호 전달을 돕고, 염증을 줄여 전반적인 정신 건강을 증진하는 데 도움이 된다.
오메가3가 풍부한 기름진 생선·치아시드·호두·아마씨(flaxseed), 발효식품, 마늘·양파·아스파라거스·바나나·오트 등 프리바이오틱 식품, 베리 등은 장 미생물 다양성을 높이고 장 건강을 증진하는 데 효과적이다.
메디컬투데이 영상편집팀 ([email protected])
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