오늘(2026년 05월 22일), 우리가 갑자기 고기가 '당기는' 강력한 식욕의 과학적 비밀이 국내 연구진에 의해 마침내 밝혀졌다. 장이 음식 속 단백질 부족을 즉각 감지하고 뇌에 신호를 보내 단백질 섭취를 유도한다는 혁신적인 연구 결과가 최고 권위 학술지 '사이언스'에 게재되며, 비만과 대사질환 치료의 새로운 가능성을 제시했다.
불현듯 뜨거운 불판 위의 고기가 간절해지거나 육류 요리가 뇌리를 스칠 때가 있다. 단순히 배고픔 때문만은 아닌 이 미스터리한 '고기 당김'의 과학적 이유가 국내 연구진에 의해 명쾌하게 규명됐다.
IBS 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 서성배 단장 연구팀(서울대, 이화여대 공동)은 장이 음식 속 단백질 부족을 인식하고 뇌에 즉각 신호를 보내 단백질 섭취를 유도하는 '장-뇌 축'의 작동 원리를 밝혀냈다고 오늘(22일) 국제학술지 '사이언스'에 발표했다. 이는 장이 단순한 소화기관을 넘어 '제2의 뇌'로서 섭식 행동을 정밀하게 조절하는 메커니즘을 규명한 획기적인 연구 성과다.
연구팀은 지난 2021년 '네이처'를 통해 초파리에서 단백질이 부족할 때 장에서 'CNMa' 펩타이드 호르몬이 분비돼 단백질 음식 선호를 유도한다는 사실을 처음 밝힌 바 있다. 이번 '사이언스' 연구에서는 CNMa 신호가 두 가지 경로로 전달되는 정교한 체계를 규명했다. 먼저 신경 회로를 통해 뇌에 빠르게 전달되어 즉각적인 단백질 선호 행동을 유발하고, 이어서 순환계를 통해 느리게 도달하며 단백질 섭취 행동을 지속적으로 유지시키는 방식이다. 특히 CNMa 신호가 탄수화물 섭취를 촉진하는 뉴런 활성을 억제해, 오직 단백질만을 선택적으로 섭취하도록 유도한다는 사실도 밝혀졌다.
이러한 장-뇌 축 시스템은 초파리뿐만 아니라 포유류인 생쥐에게서도 동일하게 작동함이 확인됐다. 연구팀은 기존 단백질 결핍 반응의 핵심 호르몬으로 알려진 간 유래 호르몬(FGF21)과 CNMa 신호가 독립적으로 작용하는 새로운 조절 시스템임을 규명하여 연구의 독창성을 더했다. 이는 비만·대사질환 등과 관련된 연구에 주요 단서를 제공하며, 최근 주목받는 GLP-1 등 비만치료제의 작용 원리에도 새로운 통찰과 가능성을 제시한다는 평가다.
서성배 단장은 이번 연구에 대해 "단순히 장이 뇌에 단백질 부족을 알리는 것을 넘어, 미각기관이 없어도 섭취 후 음식을 인지하고 특정 영양소를 선택적으로 섭취하게 만드는 정밀한 장-뇌 조절 시스템을 밝혀냈다"며, "향후 비만, 대사 질환, 식이 행동 장애 치료 연구에 중요한 기반이 될 것으로 기대한다"고 밝혔다.
이번 연구는 인간의 복잡한 섭식 행동과 대사 조절 메커니즘에 대한 이해를 한 차원 높였다. 장-뇌 축 연구의 최전선에서 이루어진 이번 발견은 비만, 대사 질환, 식이 행동 장애 등 현대 사회의 난제를 해결하는 데 중요한 전환점이 될 것으로 전망된다.
조승한 기자 (연합뉴스)
