에모리 대학교 연구팀은 3월 PLOS Biology에 고지방 식이가 장-뇌 연결에 미치는 영향을 쥐 모델을 통해 보고했습니다. 연구진은 무균 쥐에게 Paigen이라 불리는 서구식 고지방 식이를 9일간 먹였고, 이 식이는 탄수화물 45%와 지방 35%를 포함합니다. 짧은 섭취 기간 뒤 장내 미생물군 변화와 함께 장벽 투과성이 증가하는 '장 누수'가 관찰됐습니다.
장 누수는 살아있는 박테리아가 미주신경을 따라 뇌로 이동하도록 허용했습니다. 미주신경은 뇌간과 심장, 폐, 위, 장 등 복부 장기를 연결하는 신경입니다. 한 실험에서는 3일간 항생제로 원래 미생물을 줄인 뒤 자연계에 없는 DNA 서열의 표식이 붙은 Enterobacter cloacae를 주입했습니다. 고지방 식이를 함께한 쥐에서 표식 균주는 이후 미주신경과 뇌에서 검출됐고, 혈액이나 다른 장기에서는 검출되지 않았습니다.
연구진은 뇌에 존재하는 박테리아 수가 수백 개 단위로 낮았고, 교차오염을 막기 위한 엄격한 절차를 사용했다고 밝혔습니다. 관찰된 수준은 패혈증이나 수막염을 배제할 수 있는 정도였습니다. 또한 파킨슨병과 알츠하이머병 모델을 이용한 쥐의 뇌에서도 낮은 수준의 박테리아가 발견됐습니다.
공동 책임연구원 데이비드 와이스는 이 결과가 신경학적 상태의 발현이 장에서 시작될 수 있음을 시사한다고 말했습니다. 아라쉬 그라쿠이는 쥐를 정상 식이로 되돌리면 장 투과성이 줄고 뇌 내 박테리아 부담이 제한된다고 설명했습니다. 연구진은 식단 변화가 인간의 신경학적 건강과 행동에 미치는 영향을 밝히기 위한 추가 연구를 촉구했습니다.
어려운 단어·표현
- 무균 — 미생물이 전혀 존재하지 않는 상태
- 고지방 식이 — 지방 비율이 높은 식사 형태
- 장 누수 — 장벽이 약해져 장 내용물이 빠져나오는 현상
- 장벽 투과성 — 장벽이 여러 물질을 통과시키는 성질
- 미주신경 — 뇌간과 복부 장기를 연결하는 큰 신경
- 표식 — 식별을 위해 붙인 표시나 표시물표식이
- 교차오염 — 서로 다른 샘플이 오염되는 일교차오염을
- 패혈증 — 심한 전신 감염으로 위험한 상태패혈증이나
팁: 글에서 강조된 단어에 마우스를 올리거나 포커스/탭하면, 읽거나 들으면서 바로 간단한 뜻을 볼 수 있습니다.
토론 질문
- 이 연구 결과를 바탕으로 인간의 식단에서 어떤 점을 바꾸는 것이 신경학적 건강에 도움이 될지 설명해 보세요.
- 연구진이 교차오염을 막기 위해 엄격한 절차를 사용했다고 했습니다. 그런 절차가 왜 중요한지 이유를 말해보세요.
- 동물 실험 결과를 인간에게 적용할 때 어떤 한계나 주의점이 있을지 사례를 들어 토론해 보세요.
