IBS 연구팀, ‘장–뇌’축 작동 원리 규명단백질

네오티켓 IBS 연구팀, ‘장–뇌’축 작동 원리 규명단백질 부족하면 장이 뇌에 신호 전달필수아미노산 선택하고 당 섭취는 줄여비만·식이 행동 장애 연구 가능성 제시클립아트코리아 흔히 컨디션이 떨어지거나 유독 단백질 음식이 당길 때 “저기압일 땐 고기 앞으로”라는 말을 떠올리곤 한다. 단순한 유행어처럼 쓰이던 표현이지만, 우리 몸이 부족한 영양소를 감지하고 그에 맞는 음식을 찾도록 행동을 조절한다는 연구 결과가 나왔다. 과학기술정보통신부는 기초과학연구원(IBS) 마이크로바이옴–체–뇌 생리학 연구단 서성배 단장 연구팀이 서울대학교·이화여자대학교 공동 연구팀과 함께 단백질 부족에 대응하는 장–뇌 축의 작동 원리를 규명했다고 22일 밝혔다. 이번 연구는 몸속 단백질이 부족해졌을 때 장이 이를 감지하고 뇌 신경회로에 신호를 보내 필수아미노산을 선택적으로 섭취하게 만드는 과정을 밝힌 것이다. 연구 성과는 이날 오전 3시 국제학술지 ‘사이언스(Science)’ 온라인판에 게재됐다. 장은 몸속 영양 상태와 음식 성분, 미생물 등 다양한 정보를 감지한다. 클립아트코리아 ◆장은 단순 소화기관 아닌 ‘영양 감지 기관’=장은 음식물을 소화하는 기관일 뿐 아니라 몸속 영양 상태, 음식 성분, 미생물, 병원균 등 다양한 정보를 감지한다. 장에서 분비되는 호르몬은 혈당과 식욕, 면역 등 전신 대사 조절에도 관여한다. 이처럼 장은 몸의 상태를 읽고 전신에 영향을 미쳐 흔히 ‘제2의 뇌’로도 불린다. 그러나 장이 감지한 영양 정보가 어떤 경로를 거쳐 뇌에 전달되고, 실제로 특정 음식을 선택하는 행동으로 이어지는지는 구체적으로 밝혀지지 않은 부분이 많았다. 연구팀은 앞서 2021년 국제학술지 ‘네이처(Nature)’에 발표한 연구에서 초파리가 단백질 결핍 상태가 되면 장에서 ‘CNMa’라는 펩타이드 호르몬이 분비되고, 이로 인해 단백질 음식을 더 선호하게 된다는 사실을 밝힌 바 있다. 이번 연구에서는 이 CNMa 신호가 뇌로 전달되는 경로와 신경회로, 영양소 선택 원리를 한층 더 구체적으로 규명했다. 연구팀 ◆빠른 신경 신호와 느린 호르몬 신호 함께 작동=연구팀은 단백질 부족에 대응하는 장–뇌 축이 하나의 경로로만 움직이는 것이 아니라, 빠른 신경망과 느린 IBS 연구팀, ‘장–뇌’축 작동 원리 규명단백질 부족하면 장이 뇌에 신호 전달필수아미노산 선택하고 당 섭취는 줄여비만·식이 행동 장애 연구 가능성 제시클립아트코리아 흔히 컨디션이 떨어지거나 유독 단백질 음식이 당길 때 “저기압일 땐 고기 앞으로”라는 말을 떠올리곤 한다. 단순한 유행어처럼 쓰이던 표현이지만, 우리 몸이 부족한 영양소를 감지하고 그에 맞는 음식을 찾도록 행동을 조절한다는 연구 결과가 나왔다. 과학기술정보통신부는 기초과학연구원(IBS) 마이크로바이옴–체–뇌 생리학 연구단 서성배 단장 연구팀이 서울대학교·이화여자대학교 공동 연구팀과 함께 단백질 부족에 대응하는 장–뇌 축의 작동 원리를 규명했다고 22일 밝혔다. 이번 연구는 몸속 단백질이 부족해졌을 때 장이 이를 감지하고 뇌 신경회로에 신호를 보내 필수아미노산을 선택적으로 섭취하게 만드는 과정을 밝힌 것이다. 연구 성과는 이날 오전 3시 국제학술지 ‘사이언스(Science)’ 온라인판에 게재됐다. 장은 몸속 영양 상태와 음식 성분, 미생물 등 다양한 정보를 감지한다. 클립아트코리아 ◆장은 단순 소화기관 아닌 ‘영양 감지 기관’=장은 음식물을 소화하는 기관일 뿐 아니라 몸속 영양 상태, 음식 성분, 미생물, 병원균 등 다양한 정보를 감지한다. 장에서 분비되는 호르몬은 혈당과 식욕, 면역 등 전신 대사 조절에도 관여한다. 이처럼 장은 몸의 상태를 읽고 전신에 영향을 미쳐 흔히 ‘제2의 뇌’로도 불린다. 그러나 장이 감지한 영양 정보가 어떤 경로를 거쳐 뇌에 전달되고, 실제로 특정 음식을 선택하는 행동으로 이어지는지는 구체적으로 밝혀지지 않은 부분이 많았다. 연구팀은 앞서 2021년 국제학술지 ‘네이처(Nature)’에 발표한 연구에서 초파리가 단백질 결핍 상태가 되면 장에서 ‘CNMa’라는 펩타이드 호르몬이 분비되고, 이로 인해 단백질 음식을 더 선호하게 된다는 사실을 밝힌 바 있다. 이번 연구에서는 이 CNMa 신호가 뇌로 전달되는 경로와 신경회로, 영양소 선택 원리를 한층 더 구체적으로 규명했다. 연구팀 ◆빠른 신경 신호와 느린 호르몬 신호 함께 작동=연구팀은 단백질 부족에 대응하는 장–뇌 축이 하나의 경로로만 움직이는 것이 아니라, 빠른 신경망과 느린 호르몬 작용을 함께 활용하는 정밀한 시스템이라는 점을 확인했다. 장 상피세포가 단백질 부족을 감지하면 먼저 장–뇌 신경 경로를 통해 빠르게 뇌에 신호를 보낸다. 이 신호는 즉각적으로 필수아미노산 섭취를 유도한다. 이후 장에서 분비된 CNMa 호르몬은 순환계를 타고 비교적 천천히 뇌에 도달한다. 이 호르몬 신호 네오티켓