KAIST-서울대, 동물의 식습관을 조절하는 원리 규명
[파이낸셜뉴스] 한국과학기술원(KAIST)은 생명과학과 서성배 교수팀이 서울대 생명과학부 이원재 교수팀과 공동연구를 통해 동물이 체내 단백질, 필수아미노산 부족을 느끼고 장 세포와 필수아미노산을 먹도록 식습관을 조절하는 원리를 규명했다고 7일 밝혔다.
연구진은 필수아미노산을 생산하지 못하도록 유전자가 조작된 장내미생물을 초파리에 주입해 실험했다.
연구결과 필수아미노산 결핍 상황이 되면 초파리의 장 호르몬 중 하나인 'CNMa' 호르몬이 장속 상피세포에서 분비됐다. 상피세포가 필수아미노산을 흡수하면서 결핍 여부를 감지한 것이다.
또한 공동연구진은 CNMa 호르몬이 나타나는 과정에서 기존에 세포 내 아미노산 센서로 잘 알려진 Gcn2와 Tor 효소들이 관여한다는 사실도 증명했다. 분비된 CNMa 호르몬은 그 수용체가 발현하는 장 신경세포를 활성화해서 뇌로 신호를 보낸다. 이렇게 되면 필수아미노산을 선호하는 식성을 가지도록 유도한다.
이번 연구는 '동물이 어떻게 체내의 필수아미노산 결핍을 알 수 있는지?', '알아낸 후 어떻게 필수아미노산을 선호하는 식성을 유도하는지?'를 분자적 수준에서 설명한 최초의 연구다. 연구진은 여기에 장내세균-장-뇌 축의 상호작용이 작용한다는 것을 최초로 증명했다.
KAIST 김보람 박사는 "이번 연구는 초파리뿐만 아니라, 사람을 포함한 척추동물에서도 이런 경로를 통해 장내미생물이 동물의 식성을 조절할 가능성을 제기한 것"이라고 설명했다. 김보람 박사는 "만약 장내미생물과 동물의 식습관이 장-뇌 축을 통해 조절된다면, 미생물 섭취라는 방법을 통해 현대인의 불균형한 식습관으로 인한 만성 질병을 개선할 수도 있을 것"이라고 말했다.
서울대 이원재 교수는 "필수아미노산 결핍인지 시스템과 관련된 식습관 시스템을 정상적으로 제어해 비만-당뇨와 같은 중요한 대사질환을 치료할 수 있는 획기적인 치료법을 제안할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
monarch@fnnews.com 김만기 기자
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