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[IT뉴스]고기가 당기는 이유, 입맛이 아니라 ‘장’ 때문

온카뱅크관리자

2026-05-22 03:07:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> IBS 연구진, 장-뇌 축 작동 원리 규명 ‘사이언스’에 게재… 비만·대사질환 연구 새 가능성 제시 
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 <img alt="21일 서성배 기초과학연구원(IBS) 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 단장이 연구성과 설명회에서 발표하고 있다./IBS" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/22/chosunbiz/20260522030154711cige.jpg" data-org-width="4000" dmcf-mid="PQdYYJfzcJ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/22/chosunbiz/20260522030154711cige.jpg" width="658">
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 21일 서성배 기초과학연구원(IBS) 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 단장이 연구성과 설명회에서 발표하고 있다./IBS
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 문득 고기가 먹고 싶어질 때가 있다. 입맛의 문제처럼 보이지만, 몸속에서는 이미 부족한 영양소를 감지하고 이를 채우기 위한 정교한 신호 체계가 작동하고 있을 수 있다. 최근 장이 단백질 결핍 상태를 알아차리고 뇌에 신호를 보내, 필요한 영양소를 선택적으로 먹도록 유도한다는 연구 결과가 나왔다.
 과학기술정보통신부는 서성배 기초과학연구원(IBS) 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 단장 연구진이 서울대, 이화여대 공동 연구진과 함께 단백질 부족 상황에서 장과 뇌가 섭식 행동을 조절하는 원리를 규명했다고 밝혔다. 이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘사이언스’에 22일 게재됐다.
 단백질은 탄수화물, 지방과 함께 우리 몸을 구성하고 유지하는 3대 영양소다. 단백질은 여러 아미노산이 연결된 형태로 이뤄져 있는데, 이 가운데 필수아미노산은 몸 안에서 충분히 만들 수 없어 반드시 음식으로 섭취해야 한다. 필수아미노산이 부족하면 성장, 근육 유지, 면역 기능, 대사 조절 등에 영향을 줄 수 있다.
 연구진은 우리 몸이 필수아미노산이 부족하다는 사실을 어떻게 알아차리고, 어떻게 필요한 음식을 찾도록 행동을 바꾸는지 주목했다. 이전 연구를 통해 장이 몸속 영양 상태와 음식 성분, 장내 미생물, 병원균 등 다양한 정보를 감지하고 전신 대사에 영향을 준다는 점이 밝혀졌기 때문이다. 이 때문에 장을 ‘제2의 뇌’라고 부르며, 장과 뇌가 서로 정보를 주고받는 연결 체계를 ‘장-뇌 축’이라고 한다.
 서 단장은 21일 서울 광화문에서 열린 연구성과 설명회에서 “비만과 식욕 조절 약물 상당수는 장 호르몬 신호를 활용하지만, 자연적으로 분비되는 장 호르몬이 뇌와 행동에 어떤 영향을 주는지는 충분히 연구되지 못했다”고 밝혔다.
 연구진은 앞서 2021년 초파리 실험을 통해 이 과정을 단계별로 추적했다. 그 결과 필수아미노산이 부족한 상태가 되면 초파리 장 상피세포에서 ‘CNMa’라는 펩타이드 호르몬의 발현이 늘어났다. 펩타이드 호르몬은 비교적 작은 단백질 조각 형태의 신호물질로, 세포와 세포 사이에서 정보를 전달하는 역할을 한다. CNMa는 단백질 결핍 상황에서 필수아미노산 섭취 행동을 조절하는 핵심 신호로 작동했다. 실험 결과는 국제 학술지 ‘네이처’에 게재됐다.
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 <img alt="초파리 장에서 아미노산 특이적 영양소 감지 과정을 표현한 그림./사이언스" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/22/chosunbiz/20260522030156072jxwl.jpg" data-org-width="1023" dmcf-mid="QELKKIjJod" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/22/chosunbiz/20260522030156072jxwl.jpg" width="658">
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 초파리 장에서 아미노산 특이적 영양소 감지 과정을 표현한 그림./사이언스
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 연구진은 이번 연구를 통해 CNMa 신호가 장-뇌 축의 이중 시스템을 거쳐 전달되는 것을 확인했다. 장 상피세포가 영양 부족을 감지하면 먼저 장과 연결된 신경망을 통해 뇌에 30초~1분 안에 신호가 전달된다. 결과적으로 결핍 상황에 즉각 대응해 필수아미노산 섭취를 늘리도록 돕는다. 이어 장에서 분비된 CNMa 호르몬은 순환계를 타고 비교적 천천히 뇌에 도달해 단백질 선호 행동이 일정 시간 유지되도록 한다. 쉽게 말해 신경 경로가 빠른 알림이라면, 호르몬 경로는 지속적인 조정 장치인 셈이다.
 이 과정에서 뇌의 특정 신경회로도 함께 바뀌었다. 연구진은 CNMa 신호가 장 신경 세포와 뇌의 타원체 영역에 있는 신경세포를 활성화해 필수아미노산 섭취를 촉진한다는 사실을 확인했다. 동시에 CNMa는 당 섭취를 촉진하는 DH44 신경세포의 활성을 낮췄다. DH44 신경세포는 초파리에서 당과 같은 탄수화물 섭취와 관련된 신경 세포로 알려져 있다.
 서 단장은 “단백질이 부족할 때 몸이 아무 음식이나 더 많이 먹는 것이 아니라, 당류 섭취는 줄이고 필수아미노산이 포함된 먹이를 고르도록 식사 방향을 조정한다는 뜻”이라고 설명했다.
 연구진은 이 현상이 초파리에서만 나타나는 것이 아니라는 점도 확인했다. 생쥐 실험에서도 단백질 결핍은 필수아미노산을 찾는 행동을 유도했고 동일한 장-뇌 축 시스템이 작동했다. 특히 이 반응은 기존에 단백질 제한과 에너지 대사 변화에 관여하는 것으로 알려진 간 유래 호르몬 FGF21이 없는 상태에서도 유지됐다. FGF21과 독립적으로 작동하는 또 다른 영양소 선택 조절 경로가 존재할 가능성을 제시한 것이다.
 서 단장은 “이번 연구는 장과 뇌가 부족한 영양소를 어떻게 인식하고 선택적 섭식 행동으로 연결하는지 밝힌 성과”라며 “향후 비만, 대사질환, 식이 행동 장애 치료 연구에 중요한 기반이 될 수 있다”고 설명했다.
 한편 이번 연구에 참여하지 않은 최형진 서울대 의대 해부학교실·자연과학대 뇌인지과학과 교수는 “이 발견은 보다 균형 잡힌 건강한 식생활을 위한 의학적·영양학적 응용과 직결된다”며 “근감소증을 비롯해 단백질 섭취 부족이 건강을 위협하는 현대의 다양한 질환과 임상 상황에서 새로운 돌파구를 제시할 것으로 기대한다”고 밝혔다.
 참고 자료
 Science(2026), DOI: <a href="https://doi.org/10.1126/science.adv3355" rel="" target="_blank" title="https://doi.org/10.1126/science.adv3355">https://doi.org/10.1126/science.adv3355</a>
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