운동 잘 하게 만드는 장내미생물이 있다?

[오늘의 건강]

운동을 하고 싶도록, 그리고 운동을 잘 하게 만드는 장내 미생물(마이크로바이옴)이 발견됐다. 향후 다이어트 분야는 물론 전문 스포츠 선수의 역량 향상, 중독과 우울증 치료 등 다양한 용도로 이를 활용할 수 있을 것을 기대된다. [사진=게티이미지뱅크]
입춘을 하루 앞둔 오늘(3일) 일부 지역에선 아침 기온이 -10도 아래로 떨어지며 평년 수준의 추위가 이어진다. 전국엔 구름이 많다가 낮부터 차차 맑아지겠다. 아침 최저기온은 -11~1도, 낮 최고기온은 1~9도로 예보됐다.

미세먼지 농도는 원활한 대기 확산으로 전 권역에서 ‘좋음’~’보통’ 수준을 보이겠다. 강원·경상 지역에서 건조특보가 지속되니 산불과 화재 예방에 유의해야 한다.

오늘의 건강=운동을 하고 싶도록, 그리고 운동을 잘 하게 만드는 장내 미생물(마이크로바이옴)이 발견됐다. 향후 다이어트 분야는 물론 전문 스포츠 선수의 역량 향상, 중독과 우울증 치료 등 다양한 용도로 활용할 수 있어 기대가 크다.

국제 유명 학술지인 ‘네이처’와 미국 펜실베이니아대 의대 교내 소식지 ‘펜 메디신 뉴스’ 등에 따르면 최근 미생물학과 연구팀은 2종의 장내 박테리아(미생물)가 분비를 촉진하는 대사물질인 지방산 아미드(FAA)가 운동 욕구와 능력을 향상시킨다는 사실을 발견했다.

해당 물질은 원래 장내 미생물의 에너지 대사와 면역기능을 조절하는 것으로 알려졌다. 연구진은 해당 물질이 운동하는 동안 ‘도파민 보상회로’를 강화한다는 걸 새로 확인하고 운동 수행 능력을 증가시키는 ‘장-뇌 연결축’을 발견한 것으로 해석했다.

장에서 FAA는 통증·산도·열 관련 신호를 뇌에 전달하는 장내 신경의 ‘CB1 수용체’를 자극했다. 이 신호를 받은 뇌의 ‘선조체'(운동제어와 동기부여, 보상에 관여하는 영역)에서 행복 호르몬인 도파민의 생산을 촉진한 반면 재흡수 기제(도파민 분해효소·MAO 활성)를 제어해 결과적으로 운동 능력을 자극했다.

연구진은 실험용 쥐를 이용한 운동능력 실험에서 FAA의 분비를 촉진해 운동능력 향상에 영향을 줄 것으로 보이는 장내 미생물의 종류가 △유박테리움 렉테일(Eubacterium rectale)과 △코프로코쿠스 에우텍투스(Coprococcus eutactus)라는 사실도 발견했다.

실험에서 이들 미생물이나 FAA를 주입한 쥐는 쳇바퀴에서 48시간 동안 30㎞ 이상을 달리고 운동 중 발생하는 쾌감인 ‘러너스 하이’도 더 많이 느낀 반면, 항생제로 이들 미생물을 제거하거나 FAA를 주사하지 않았을 땐 운동량은 최대 5배까지 줄고 운동능력은 절반으로 감소했다.

논문의 공동저자인 생물학과 니콜라스 베틀리 부교수는 “장-뇌 연결축에서 나타나는 동기 부여 경로는 장내 미생물에 의해 장의 건강한 상태와 에너지를 소모하는 신체활동이 서로 이익을 주도록 진화했을 가능성을 보여준다”면서 “이를 활용해 앞으로 새로운 운동생리학의 분야를 개척할 수도 있다”고 기대했다.

수석저자인 펜실베니아대 의과대학 미생물학과 크리스토프 타이스 조교수는 “사람에게도 이와 같은 ‘장-뇌 연결축’이 존재한다는 것을 확인할 수 있다면 다이어트와 엘리트 스포츠에서 운동 수준을 높이는 효과적인 방법을 제공할 수 있다”면서 “뇌의 도파민과 동기부여 조절 기능을 활용한다면 중독과 우울증을 더 쉽게 치료하는 방법으로도 활용할 수 있다”고 전망했다.

운동욕구·능력 향상에 관여하는 ‘장-뇌 연결축’ 모식도(위), 해당 장-뇌 연결축의 세부 작동 매커니즘(아래). [자료=《Nature》, ‘Gut microbes shape athletic motivation’]
    최지현 기자

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