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[IT뉴스][T나는 과학] "'무엇을 먹을지' 장(張)이 뇌에 명령"…장-뇌 간 작동 원리 규명

온카뱅크관리자

2026-05-22 14:47:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 보도기사 
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 빠른 신경·느린 호르몬 경로 함께 작동하는 장-뇌 축 확인 필수 아미노산은 늘리고 탄수화물 섭취는 줄이는 행동 유도
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 필수 아미노산 결핍에 대한 장-뇌 축의 신경·호르몬 조절 메커니즘 
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 몸속 장이 영양 결핍 상태를 감지한 뒤 뇌에 신호를 보내 무엇을 먹을지 결정하는 장-뇌 간 행동 조절 원리가 밝혀졌습니다. 장과 뇌가 협력해 식단을 스스로 조절하는 원리가 확인되면서 비만과 식이장애 치료 연구에도 새로운 길이 열렸습니다. 기초과학연구원(IBS) 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 서성배 단장 연구팀이 서울대학교, 이화여자대학교 공동 연구진과 함께 몸속 단백질 부족 신호를 감지한 장이 뇌의 신경회로를 바꿔 필수 아미노산을 우선 섭취하게 만드는 장-뇌 축의 영양소 선택 조절 메커니즘을 규명했습니다.
 장-뇌 축은 장과 뇌가 신경과 호르몬, 면역 신호 등을 통해 정보를 주고받는 생리 체계를 말합니다. 
 장은 단순한 소화기관을 넘어 영양 상태와 음식 성분을 감지해 식욕과 대사 반응을 조절하는 제2의 뇌로 불립니다. 그러나 장에서 만들어진 신호가 어떤 경로를 통해 뇌에 전달되고, '무엇을 먹을지'를 결정하는 구체적 과정은 명확하게 밝혀지지 않았습니다.
 연구팀은 이번 연구에서 장이 단백질 부족 상태를 감지하면 빠른 신경 신호와 느린 호르몬 신호를 동시에 활용해 뇌를 조절한다는 사실을 확인했습니다.
 먼저 장 상피세포는 단백질 결핍을 감지한 직후 장-뇌 신경망을 통해 빠르게 뇌에 신호를 전달했습니다. 이 과정은 필수 아미노산 섭취 행동을 즉각적으로 유도했습니다.
 이어 장에서 분비된 펩타이드 호르몬 'CNMa'는 혈액을 따라 뇌에 천천히 도달해 단백질 선호 행동이 지속되도록 만들었습니다.
 연구진은 빠른 신경 경로와 느린 호르몬 경로가 함께 작동하는 이중 시스템이 영양 결핍 상황에 정밀하게 대응하는 핵심 메커니즘이라고 설명했습니다.
 또 장에서 나온 CNMa 신호가 필수 아미노산 섭취를 촉진하는 동시에 탄수화물 섭취를 유도하는 뇌 신경세포의 활동은 억제한다는 사실도 밝혀냈습니다.
 이는 동물이 단순히 음식 섭취량을 늘리는 것이 아니라 부족한 영양소는 선택적으로 보충하고 불필요한 영양소는 줄이는 방식으로 식단을 조절한다는 의미입니다.
 연구팀은 이런 장-뇌 축 시스템이 초파리뿐 아니라 생쥐에서도 동일하게 작동한다는 점도 확인했습니다. 기존에 단백질 결핍 반응과 관련된 핵심 호르몬으로 알려진 간 유래 호르몬(FGF21)이 없는 상태에서도 동일한행동 반응이 유지됐습니다.
 연구진은 이번 결과가 기존 호르몬 체계와 별도로 작동하는 새로운 식욕 조절 경로를 제시했다고 평가했습니다.
 IBS 서성배 단장은 "비만과 식욕 조절 치료제 상당수가 장 호르몬 신호를 활용하고 있지만 실제 장 신호가 행동 선택에 어떤 영향을 주는지는 충분히 밝혀지지 않았다"며 "이번 연구가 비만과 대사질환, 식이행동장애 치료 연구의 중요한 기반이 될 것"이라고 말했습니다.
 이번 연구 결과는 국제학술지 '사이언스'에 22일 자 온라인 판에 실렸습니다.
 (사진=IBS) 
 김건교 취재 기자 | kkkim@tjb.co.kr
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