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노화 시 뇌 염증을 줄이는 식이성 섬유

Dietary fiber reduces brain inflammation during aging

포유동물이 나이가 들수록 소교세포라고 알려진 뇌에 있는 면역 세포는 만성적으로 염증을 일으킨다. 이 상태에서 그것들은 인지와 운동 기능을 악화시키는 것으로 알려진 화학물질을 만든다. 그것이 노년에 왜 기억이 약화되고 다른 뇌 기능들이 저하되는 이유 중 하나이다. 그러나 최신 연구에 따르면, 식이 섬유가 이것을 지연시킬 방법이 될지도 모른다.

식이 섬유는 장에 있는 좋은 세균들의 성장을 촉진한다. 이 세균들이 섬유를 소화시킬 때 부산물로 낙산염(butyrate)을 포함하는 짧은 사슬 지방산(short-chain-fatty-acids, SCFAs)을 만든다.

낙산염은 약물학적으로 투여했을 때, 쥐에서 기억을 향상시키고 소교세포에서 항염증 성질을 가지는 것으로 나타났기 때문에 흥미롭다.

약물 형태의 낙산염이 이전의 연구에서 긍정적인 결과를 보였음에도 불구하고, 그 기전은 명확하지 않았다. 연구는 나이가 든 쥐에서 염증이 생긴 소교세포가 손상을 일으키는 화학물질들을 만드는 것을 낙산염이 억제한다는 것을 드러냈다. 그 화학물질 중의 하나는 인터루킨-1 β(interleukin-1 β)인데 이것은 사람의 알츠하이머 병과 연관되었다.

낙산염이 어떻게 작용하는지를 더 잘 이해하게 된 연구자들은 단순히 쥐들에게 더 많은 섬유를 먹임으로써 같은 효과를 얻을 수 있는지 알고 싶었다. 유독한 냄새 때문에 사람들은 낙산염을 바로 먹고 싶어 하지 않을 것이다. 낙산염을 높이는 실용적인 방법은 수용성 섬유질이 높은 식사를 하는 것이다. 이는 장내 세균이 섬유를 자연적으로 낙산염으로 바꾼다는 사실을 이용하는 것이다.

식습관은 장에 있는 미생물의 조성과 기능에 큰 영향을 주며 섬유가 높은 식습관은 좋은 미생물에 유익하고 지방과 단백질이 높은 식습관은 미생물 조성과 기능에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 식습관을 통해 장내 미생물을 바꾸는 것이 질병에 영향을 주는 한 가지 방법이라고 연구자들은 말했다.

식이성 섬유에서 유래한 낙산염은 뇌에 약물 형태와 같은 효과를 가질 것이지만, 아무도 시험해본 적은 없었다. 연구자들은 어린 쥐와 늙은 쥐의 집단에 섬유가 높은 식사와 낮은 식사를 먹이고 장에 있는 염증성 화학물질과 혈액에 있는 낙산염과 다른 SCFAs을 측정했다.

섬유가 높은 식이는 어린 쥐와 늙은 쥐 둘 다에서 혈액의 낙산염과 다른 SCFAs를 높였다. 그러나 나이 든 쥐만 섬유가 낮은 식이에서 장 염증을 보였다. 어린 쥐가 같은 식이에서 염증성 반응을 보이지 않은 것은 흥미롭다. 그것은 노화의 취약성을 잘 보여준다.

반면에 나이 든 쥐가 섬유가 높은 식사를 했을 때 장내 염증이 크게 줄어서 다른 집단들 사이의 차이가 없었다. 식이성 섬유는 실제로 장에서 염증 환경을 조절할 수 있다고 결론지었다.

연구자들은 뇌에서 염증의 신호도 살폈다. 그들은 소교세포에서 50가지의 독특한 유전자를 조사하고 고섬유 식이가 노화된 동물에서 염증을 줄였다는 것을 알아냈다.

섬유를 충분히 먹지 않으면 뇌 건강과 염증에서의 연관성과 같이 생각지도 못했던 부정적인 결과를 초래할 수 있다.

관련연구자: Rodney Johnson

관련기관: University of Illinois College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences

본문키워드(한글): 식이성 섬유, 소교세포, 짧은 사슬 지방산, 낙산염, 염증, 항염증, 장내 세균, 인터루킨-1 베타

본문키워드(영문): dietary fibers, microglia, short-chain-fatty-acids, SCFAs, butyrate, inflammation, anti-inflammation, gut bacteria, interleukin-1 β

국가: 미국

원문출판일: 2018-09-14

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180914084850.htm