고가공식품(highly processed foods)에 대한 음식 중독은 남성보다 여성에서 더 많이 나타나는데, 이는 비만의 원인이 될 수 있다. 장내 미생물 (gut microbiome)은 체내 대사를 변화시켜서 비만에 중요한 역할을 한다고 알려져 있지만, 음식 중독을 야기하는 생화학적인 기전에 대해서는 거의 알려진 바가 없다. 이번 연구의 목적은 장내 미생물총의 데이터와 대사체학(metabolomics), 뇌 영상을 이용하여 음식 중독과 뇌-장내 미생물 축의 관계에 대해서 밝혀 보고자 하였다. 105명의 여성에서 뇌 MRI를 시행하였고, 음식 중독 여부는 Yale Food Addiction Scale을 이용하여 평가하였다. 장내 미생물총의 대사체학 연구하기 위해 대변 검체를 수집하였고, 통계 분석은 다변량 분석 및 머신 러닝 알고리듬을 이용하여 분석하였다. 음식 중독의 유병률은 비만인 여성의 33.3%, 과체중인 경우 5.3%, 정상 BMI의 경우 0%로 세 군간에 유의한 차이가 있었다 (P = 0.0001). 음식 중독이 있는 여성과 중독이 없는 여성 사이에 장내 미생물체 구성에 유의한 차이가 있었는데, 음식 중독 환자에서는 Megamonas는 증가되어 있는 반면, Akkermansia, Eubacterium 및 Bacteroides는 유의하게 감소되어 있었다. 이러한 장내 미생물총의 불균형 (gut dysbiosis)는 신경 보호 역할을 하는 트립토판 관련 대사 물질인 인돌프로피온산 (indolepropionic acid)의 감소와 관련이 있었고, 뇌 보상 시스템의 특정 부위 (intraparietal sulcus, brain stem, 그리고 putamen)의 활성도 증가와 관련이 있었다. 이번 연구는 음식 중독과 뇌-장내 미생물 축 사의의 관계에 대한 첫번째 연구로서, 이번 결과를 통하여 장내 미생물총을 이용한 음식 중독과 비만에 대한 치료적인 접근을 시도할 수 있을 것으로 보인다.

  이전 여러 연구에서 Akkermansia muciniphila 균의 증가가 과체중, 비만, 당뇨 및 고혈압 등 대사 질환과 음의 상관 관계가 보고되었다. A.muciniphila를 인간을 대상으로 투여한 연구가 없었기에 이번 연구에서는 과체중, 비만, 인슐린 저항성이 있는 자원자를 대상으로 A.muciniphila를 투여하는 무작위 이중 눈가림, 위약 대조군의 예비연구(pilot study)를 시행하였다. 40명의 자원자가 연구에 참여하였고, 이중 32명이 연구를 끝까지 수행하였다. 연구의 1차 종결점은 안정성과 순응도 및 대사 지표의 변화였다. 매일 1010 A.muciniphila균을 3개월 동안 경구로 투여하였다. 위약군에 비하여 A. muciniphila균을 투여한 군에서 인슐린 민감도가 유의하게 향상되었고 (+28.62 ± 7.02%, P = 0.002), 인슐린 농도 (-34.08 ± 7.12%, P = 0.006) 및 총 콜레스테롤 수치 감소가 유의하였다 (8.68 ± 2.38%, P = 0.02). 대조군에 비하여 A. muciniphila를 투여한 군에서는 약간의 체중감소 (-2.27 ± 0.92kg, P = 0.091)와 지방량 감소 (-1.37 ± 0.82kg, P = 0.092), 엉덩이 둘레의 감소 (-2.63 ± 1.14cm, P = 0.091) 가 있었으나 유의하지는 않았다. A. muciniphila는 간수치 및 염증 수치를 다소 감소 시켰으나, 전반적인 장내 미생물총의 구조는 영향을 받지 않았다. 결론적으로, 이번 연구는 (clinical trial no. NCT02637115) A.muciniphila 투여가 인체에 안전하고 높은 순응도로 시행될 수 있으며, 몇몇 대사적인 지표를 향상시킬 수 있다는 것을 보여 주었다.