Aberrant bowel movement frequencies coincide with increased microbe-derived blood metabolites associated with reduced organ function (2024)

https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2024.101646

 

해당 논문은 일반적으로 건강한 개인의 장 운동 빈도(Bowel Movement Frequency, BMF)가 장내 미생물군의 구성 및 혈액 내 미생물 유래 독소와 어떤 연관성을 가지는지를 분석한 연구이다. 연구는 BMF의 변동이 신장과 간의 기능에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 만성 질환의 초기 신호일 가능성이 있음을 시사한다. 특히 낮은 BMF(변비)와 높은 BMF(설사)는 각각 서로 다른 방식으로 신체에 부정적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.

 

연구 결과

1. 장 운동 빈도와 장내 미생물군의 변화

• 변비 (BMF ≤ 2회/주)

  • 장내 미생물군은 단백질 발효로 전환되며, Indoxyl Sulfate (3-IS), p-Cresol Sulfate (PCS)와 같은 독소 생성이 증가한다.
  • 섬유질 발효로 인해 생성되는 단쇄지방산(SCFA) 감소가 관찰되었으며, 이는 장 운동을 약화시키고 변비를 악화시키는 악순환을 초래한다.
  • 주요 관련 미생물: Ruminiclostridium_9, Anaerotruncus, Christensenellaceae 등

• 설사 (BMF ≥ 4회/일)

  • 장내 미생물 다양성이 감소하고, 염증 반응과 병원성 세균의 증식 위험이 높아진다.
  • 주요 관련 미생물: Bacteroides, Lachnospiraceae의 감소

2. 미생물 대사 산물의 혈중 농도와 장기 건강

• 변비가 심한 경우, 혈중 3-IS, PCS, PAG(Phenylacetylglutamine) 농도가 증가하며, 이는 다음과 같은 영향을 미친다.

  • Indoxyl Sulfate (3-IS): 신장 여과율(eGFR) 감소 및 신장 기능 손상
  • p-Cresol Sulfate (PCS): 신장 손상과 인지 저하를 초래
  • Phenylacetylglutamine (PAG): 만성 신장 질환(CKD) 진행 및 사망률 증가

• 설사와 간 건강

  • 설사는 간에서 생성되는 빌리루빈(bilirubin) 및 기타 대사물질의 농도 증가와 연관. 이는 간 기능 문제를 시사할 수 있다.

3. 식단, 생활 습관, 그리고 정신 건강과의 연관성

• 식단 요인

  • 채소와 과일 섭취가 많을수록 정상적인 BMF(1~3회/일)를 유지하는 데 긍정적인 영향을 미침
  • 간식 섭취가 많은 경우 낮은 BMF(변비)로 이어질 가능성이 큼

• 정신 건강

  • 변비는 우울증 및 불안과 연관성이 있으며, 이는 장-뇌 축(Gut-Brain Axis)의 상호작용으로 설명될 수 있음

 

 

장 운동 빈도에 따른 혈중 미생물 유래 독소 농도와 신장 기능의 관계

1. 장 운동 빈도와 혈중 독소 농도

   • 변비 그룹(BMF ≤ 2회/주): 이 그룹에서는 혈중 3-IS 농도가 높게 나타났다. 3-IS는 장내 단백질 발효로 생성되는 독소로, 신장 기능 저하와 관련이 있다.
   • 정상 BMF 그룹(1~3회/일): 이 그룹에서는 3-IS 농도가 상대적으로 낮아, 정상적인 장 운동 빈도가 독소 축적을 방지하는 데 도움이 됨을 시사한다.
   • 설사 그룹(BMF ≥ 4회/일): 이 그룹에서도 3-IS 농도가 증가하였으며, 이는 빈번한 장 운동이 장내 미생물 균형을 깨뜨려 독소 생성에 영향을 줄 수 있음을 나타낸다.

2. 혈중 독소 농도와 신장 기능

   • 3-IS 농도가 높을수록 신장 여과율(eGFR)이 낮아지는 경향이 관찰되었다. 이는 3-IS가 신장 기능 저하와 직접적인 연관이 있음을 보여준다.

 

연구 결론

장 운동 빈도는 단순히 생활 습관의 문제가 아니라, 장내 미생물 생태계와 전신 건강을 반영하는 중요한 지표이다. 변비나 설사와 같은 비정상적인 BMF는 신장 및 간 질환과 같은 만성질환의 초기 신호로 간주될 수 있으며, 이를 조기에 관리하는 것이 건강을 유지하는 핵심이다. 균형 잡힌 식단과 생활 습관을 통해 BMF를 관리함으로써 건강한 삶을 유지할 수 있다.