우리 몸이 음식 섭취를 조절하는 새로운 메커니즘이 밝혀졌다. 장내 미생물이 뇌와 직접 소통하는 '여섯 번째 감각'이 발견된 것이다. 국제 학술지 《네이처》에 게재된 연구에 따르면, 장 내벽에 위치한 '신경족(neuropods)' 세포가 장내 미생물이 생성하는 특정 단백질을 감지해 뇌로 직접 신호를 보내는 경로가 확인됐다.

 

그동안 과학자들은 음식의 영양소가 장에 도달했을 때 뇌가 어떻게 신호를 받아 식욕과 갈망을 조절하는지 정확히 알지 못했다. 이번 연구는 그 미스터리를 풀어내며, 연구진은 이 새로운 경로를 '신경생물학적 감각'이라고 명명했다.

 

미국 듀크대 의대 연구팀은 실험용 쥐들을 밤새 금식시킨 후, 소량의 '플라젤린'이라는 단백질을 대장에 직접 투여하는 실험을 진행했다. 플라젤린은 박테리아가 헤엄치는 데 사용하는 꼬리 모양의 구조인 편모에서 발견되는 단백질로, 우리가 음식을 섭취하면 일부 장내 박테리아가 이 물질을 분비한다. 흥미롭게도 플라젤린을 투여받은 쥐들은 대조군에 비해 먹는 양이 현저히 감소했다.

 

이 과정에서 핵심 역할을 하는 것이 '톨유사수용체(Toll-like Receptor 5, TLR5)'다. 연구팀이 TLR5가 없는 유전자 변형 생쥐를 대상으로 동일한 실험을 진행했을 때는 식욕 감소 효과가 나타나지 않았다. 이는 TLR5가 신경족이 플라젤린을 감지하고, 장과 뇌 사이의 주요 소통 경로인 미주신경을 통해 신호를 보내는 데 필수적임을 보여준다.

 

연구진은 "이러한 결과는 플라젤린이 TLR5를 통해 '이제 그만 먹어'라는 신호를 보내 장이 뇌에 식사를 멈출 때라고 알릴 수 있도록 한다는 것을 시사한다"며 "이 수용체가 없으면 이 신호가 제대로 전달되지 않는다"고 설명했다.

 

실제로 TLR5 수용체가 없는 생쥐들은 정상 쥐들과 달리 계속해서 음식을 섭취했고, 결과적으로 체중이 증가했다. 이는 이 신경생물학적 경로가 식욕 조절과 체중 관리에 중요한 역할을 한다는 것을 보여주는 증거다.

 

이번 발견은 비만, 당뇨병, 식이장애 등 식욕과 관련된 다양한 질환의 새로운 치료법 개발에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다. 장내 미생물과 뇌 사이의 직접적인 소통 경로가 확인됨에 따라, 장내 미생물 조성을 조절하거나 TLR5 수용체를 타겟으로 하는 약물 개발이 가능해질 수 있다.

 

인체의 새로운 감각 시스템 발견은 우리 몸이 외부 환경 및 내부 상태를 감지하고 반응하는 방식에 대한 이해를 넓히는 중요한 과학적 진전이다. 이제 시각, 청각, 후각, 미각, 촉각에 이어 '신경생물학적 감각'이라는 여섯 번째 감각의 존재가 과학적으로 입증된 셈이다.