운동 효과, 장내 미생물로 '이식' 가능...우울 증상 완화

운동으로 개선된 장내 미생물을 이식하는 것만으로 우울감과 유사한 행동을 완화할 수 있다는 동물실험 결과가 나왔다.

중국 산시의과대학, 산시성 펀양병원, 산시의과대학 제1병원 공동 연구팀은 운동한 쥐의 분변 미생물을 스트레스를 받은 쥐에게 이식한 결과, 우울증과 유사한 행동이 개선되는 것을 확인했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 '악타 마이크로바이오로지카 시니카'(Acta Microbiologica Sinica)에 게재됐다.

연구팀은 만성 예측 불가능 경증 스트레스(CUMS) 모델을 이용해 쥐에게 우울증과 유사한 행동을 유도했다. 이후 수영 운동을 시킨 쥐 그룹과 그렇지 않은 그룹의 행동 및 장내 미생물 변화를 관찰했다.

연구 결과, 만성 스트레스는 쥐의 탐색 행동과 쾌락 추구 행동을 감소시키고 부동성을 증가시켰다. 수영 운동은 이러한 우울증 유사 행동 지표들을 개선했으며, 장내 미생물의 풍부도와 군집 구조를 변화시켰다.

핵심적인 발견은 분변 미생물 이식(FMT) 실험에서 나왔다. 운동을 하지 않고 스트레스만 받은 쥐에게 운동한 쥐의 분변 미생물을 이식하자, 설탕물 선호도가 유의미하게 증가하고 강제 수영 및 꼬리 현수 검사에서 부동성이 감소했다.

또한 조직학적 분석 결과, 뇌의 해마 치상 이랑 부위에서 신경 손상이 줄어들고 대장 점막과 장 조직 구조가 개선된 것으로 나타났다. 이는 운동과 관련된 장내 미생물 변화가 행동 개선에 직접 기여할 수 있음을 시사한다.

미생물군 분석에 따르면 분변 미생물 이식은 이식받은 쥐의 장내 미생물 다양성을 높였다. 특히 염증 반응과 관련된 NLRP3, IL-18 등 염증 매개체의 해마 내 발현이 감소해, 장내 미생물이 염증 조절을 통해 뇌에 영향을 미칠 수 있는 가능성을 보여줬다.

다만 연구팀은 이번 결과가 동물실험에 국한되며, 특정 박테리아와 행동 개선 사이의 인과관계를 명확히 확립한 것은 아니라고 설명했다. 향후 인체 적용을 위해서는 효과를 내는 특정 미생물 균주나 대사산물을 규명하는 후속 연구가 필요하다.