중국 우한대 약학과 연구진은 쥐를 대상으로 한 실험에서 임신 중 카페인을 섭취한 쥐에게서 태어난 새끼 쥐는 자폐증의 특징적인 징후를 보였다고 밝혔다. 특히, 태아기 카페인에 노출된 쥐가 태어난 후 고지방 식단을 섭취할 경우 자폐증 유사 증상을 보일 가능성이 훨씬 높았으며, 이러한 영향은 수컷 쥐에게서 더 두드러지게 나타났다.
연구진은 임신한 쥐를 카페인 노출 그룹과 대조군으로 나누었다. 또한 태어난 후에는 표준 식단을 섭취한 그룹과 고지방식을 섭취한 그룹으로 나누어 그 영향을 살펴봤다. 연구진은 태어난 쥐를 대상으로 사회적 상호작용 검사 및 기억력 검사 등 자폐스펙트럼장애 유사 행동을 확인하기 위한 행동 기능 검사와 미생물군집 구성 및 뇌 활동을 파악하기 위한 생리학적 검사를 실시했다.
그 결과, 카페인 노출 그룹과 고지방식 섭취 그룹의 쥐들은 사회적 기능 장애나 공간 추론 능력 저하와 같은 자폐 증상을 보일 가능성이 높았다. 연구진은 자궁 내 뇌 기능 변화로 인해 신경세포 간 소통이 원활하지 않아 자폐증 증상이 나타나는 것으로 추측했다. 또한 고지방식은 염증과 장내 세균 불균형을 높이는데, 이 두 가지 모두 자폐증 증상을 보일 확률을 높이는 것으로 연구진은 추정했다. 특히 이런 현상은 카페인 섭취 그룹의 수컷 쥐에게서 두드러지게 나타났으며, 카페인 섭취 그룹에서 태어나 고지방식을 섭취한 그룹은 수컷과 암컷 쥐 모두 전형적 자폐 증상을 보였다.
연구진은 “이번 연구는 태아기 카페인 노출과 고지방 식단이 자폐스펙트럼장애의 잠재적 위험 요인임을 보여주며, 태아기 자폐스펙트럼장애의 발병 위험을 낮추기 위해 임신 중과 출산 후 부정적 환경 요인을 피하고 장-뇌 축의 안정성을 확보하는 것이 중요함을 강조한다”고 말했다.
한편 미국 질병통제예방센터(CDC)는 임산부의 카페인 섭취량을 하루 200 mg으로 제한할 것을 권고하고 있다.
이 연구 결과는 《환경독성학 및 환경안전(Ecotoxicology and Environmental Safety)》 저널에 ‘Prenatal caffeine exposure induces autism-like behaviors in offspring under a high-fat diet via the gut microbiota-IL-17A-brain axis ‘라는 제목으로 게재됐다.