물을 많이 마시고 채소를 챙겨 먹어도, 심지어 변비약을 먹어도 화장실 가기가 두려운 사람들이 있다. 흔히 변비는 대장의 운동 기능이 떨어져 생기는 것으로 알려져 있지만, 진짜 범인은 따로 있을지도 모른다. 일본 나고야 대학교(nagoya university) 연구팀은 특정 장내 세균들이 서로 협력하여 대장벽의 보호막을 갉아먹고, 대변의 수분을 메말라 붙게 만들어 변비를 유발한다는 사실을 최초로 규명했다. 이번 연구는 장운동 저하에만 초점이 맞춰져 있던 기존의 변비 치료 패러다임을 뒤집고, '세균성 변비(bacterial constipation)'라는 새로운 의학적 개념을 제시해 학계의 큰 주목을 받고 있다.

연구팀은 파킨슨병(pd) 환자와 만성 특발성 변비(cic) 환자의 장내 미생물을 분석한 결과, 일반인에 비해 '아커만시아 뮤시니필라(a. muciniphila)'와 '박테로이데스 테타이오타오미크론(b. thetaiotaomicron)'이라는 두 가지 장내 세균이 비정상적으로 증가했다는 사실을 발견했다. 이 세균들이 실제로 변비를 일으키는지 확인하기 위해, 연구팀은 무균 마우스(gnotobiotic mice) 모델을 활용했다. 쥐의 장 속에 두 세균 중 하나만 투입했을 때와 두 가지를 동시에 투입했을 때의 배변 활동 및 대장 점막(뮤신, mucin)의 변화를 정밀하게 관찰했다. 놀랍게도 쥐의 장 속에 두 세균 중 하나만 존재할 때는 변비가 생기지 않았으나, 두 세균이 동시에 존재할 때 심각한 변비 증상과 함께 대장 점막(뮤신)이 급격히 감소하는 것이 확인됐다.

연구팀은 이들의 치밀한 '협동 작전'을 밝혀냈다. 대장의 점막(뮤신)은 끝부분이 '황산염(sulfate)'이라는 물질로 덮여 있어 세균의 공격을 방어한다. 그런데 b. 테타이오타오미크론 세균이 효소를 분비해 이 황산염 방어막을 제거해 버리면, 대기하고 있던 a. 뮤시니필라 세균이 점막을 갉아먹기 시작하는 것이다. 대장의 점막은 변이 부드럽게 미끄러지도록 윤활유 역할을 하고 수분을 유지해 주는데, 이 점막이 사라지면서 대변이 건조하고 딱딱해지는 '변비'가 유발되는 것이다. 실제로 연구팀이 유전자 조작을 통해 황산염 제거 효소(ansme)를 분비하지 못하는 세균을 쥐에게 투입하자, 점막이 보호되면서 변비 증상이 눈에 띄게 완화되었다.

이번 연구는 파킨슨병 환자나 만성 변비 환자들이 왜 만성적인 배변 장애에 시달리는지, 그리고 왜 기존의 장운동 촉진 하제(변비약)가 잘 듣지 않는지에 대한 명확한 해답을 제시한다. 변비가 신경계나 근육의 문제가 아니라, 특정 장내 세균들의 과도한 점막 분해에서 기인할 수 있다는 것이다. 이는 향후 미생물의 특정 효소(황산파타제) 활동을 억제하는 약물이 난치성 변비 환자들에게 새로운 치료제가 될 수 있음을 시사한다.

연구를 주도한 나고야 대학교 의학대학원 하마구치 토모나리(tomonari hamaguchi) 박사와 오노 킨지(kinji ohno) 교수는 이번 발견에 대해 "우리는 두 가지 장내 공생 세균이 대장 점막을 협력하여 분해함으로써 윤활 작용을 떨어뜨리고 대변의 수분을 고갈시키는 '세균성 변비' 메커니즘을 제안합니다. 이는 파킨슨병 및 만성 특발성 변비 환자들의 끈질긴 증상을 설명하는 열쇠이며, 향후 장내 세균의 특정 효소 활동을 표적으로 삼는 것이 세균성 변비의 유망한 치료법이 될 것"이라고 강조했다.

한편, 이번 연구 결과(bacterial constipation: mucin-degrading intestinal commensal bacteria cause constipation: 세균성 변비: 점막 분해 장내 공생 세균이 변비를 유발한다)는 2026년 2월 국제 학술지 '거트 마이크로브스(gut microbes)'에 게재됐다.