식욕은 어디에서 태어납니까: 영양 조절에 있어서 미생물 대사산물의 역할

Trends in Endocrinology & Metabolism 에 게재된 한 리뷰에서 주요 미생물학자와 내분비학자들은 새로운 패러다임을 탐구했습니다. 즉, 숙주 호르몬뿐만 아니라 장내 박테리아 대사산물(단쇄지방산(SCFA), 트립토판 유도체, 2차 담즙산 및 기타 물질)도 음식 욕구를 형성하고 에너지 균형을 조절한다는 것입니다.

리뷰의 주요 아이디어

1. 배고픔과 포만감 신호로서의 미생물 대사산물

   • SCFA(아세트산, 프로피오네이트, 부티레이트)는 장내분비세포의 FFAR2/3 수용체를 활성화합니다 → PYY와 GLP-1을 방출합니다 → 식욕을 억제하고 위 배출을 지연시킵니다.

   • 트립토판의 인돌과 인돌아세트산은 엔테로크로마핀 세포에서 세로토닌의 방출을 유도하는데, 이는 간접적으로 뇌의 포만감 중추에 영향을 미칩니다.

2. 대사산물이 뇌로 가는 여정

   • 일부 미생물 생성물은 혈류로 들어가 혈액-뇌 장벽을 통과하여 시상하부 신경 세포(NPY/AgRP 및 POMC 세포)에 작용하여 배고픔을 느끼게 합니다.

   • 2차 담즙산은 간과 뇌에서 TGR5와 FXR 조절을 통해 에너지 대사에 영향을 미칩니다.

3. 식단이 미생물군과 행동에 미치는 영향

   • 고섬유질 식단은 SCFA 생산을 자극하고 포만감 신호에 대한 민감도를 높입니다.

   • 고지방, 저탄수화물 식단은 미생물 군집의 불균형을 초래하여 SCFA 생산자를 감소시키고 과식을 증가시킵니다.

4. 임상적 관점

   • 프로바이오틱스와 프리바이오틱스: 비피도박테리움, 아커만시아 균주와 특정 섬유질을 표적 섭취하여 대사 신호를 교정합니다.

   • 미생물 대사산물을 약물로 활용: 비만 및 대사 증후군 환자의 식욕 조절을 위한 흡입형 또는 주사형 부티레이트와 프로피오네이트 개발.

콜로라도 대학의 리징 박사는 "저희의 리뷰는 미생물 군집이 단순한 '가정' 식물상이 아니라, 그 생성물을 통해 우리의 영양을 조절하는 활성 내분비 기관이라는 점을 강조합니다."라고 말했습니다.

왜 이것이 중요한가요?

• 비만과 섭식장애와의 싸움에서 새로운 표적은 뇌가 아니라 장에서 보내는 '전달자'입니다.
• 치료의 개인화: 미생물군 대사산물 프로필 분석을 통해 개인별 식단과 프로바이오틱스를 조절할 수 있습니다.
• 질병 예방: 미생물 신호를 정상화하면 2형 당뇨병과 심혈관 합병증의 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

저자는 몇 가지 핵심 사항을 지적합니다.

1. 내분비 기관으로서의 미생물 군집
   "미생물 대사산물은 단순한 발효 '폐기물'이 아니라 장내분비 세포와 시상하부 신경 세포에 영향을 미치는 본격적인 신호 전달 분자입니다."라고 이 리뷰의 첫 번째 저자인 리징 박사는 강조했습니다.

2. 대사산물의 정확한 타겟팅
   "우리는 포괄적인 미생물군 교정에 대해 이야기하는 것이 아니라, 타겟팅된 개입에 대해 이야기하는 것입니다. 즉, 우리에게 필요한 SCFA 생산을 정확히 자극하는 특정 프로바이오틱스나 프리바이오틱스를 도입하는 것입니다."라고 공동 저자인 사라 모건 교수는 말합니다.

3. 개인 맞춤형 치료
   "각 개인은 고유한 미생물 지문을 가지고 있으므로 효과적인 식욕 조절을 위해서는 먼저 미생물 군집과 대사산물을 분석한 다음, 식단과 보충제를 맞춤화해야 합니다."라고 Juan Park 박사는 권장합니다.

4. 새로운 임상 시험
   "부티르산과 프로피오네이트를 비만과 전당뇨병에 처방하는 무작위 시험이 이미 계획 중이며, 종료 시점은 체중뿐만 아니라 미생물군 프로필과 식욕 호르몬 수치의 변화에 따라 평가될 것입니다."라고 에밀리 첸 박사는 말했습니다.

이 리뷰는 미생물을 매개로 한 식욕과 에너지 항상성을 조절하는 전략의 가능성을 열어, 영양 관련 질병의 치료와 예방에 새로운 길을 제시합니다.