단식은 장내 미생물군을 변화시켜 1형 당뇨병 치료에 도움이 될 수 있습니다.

자가면역성 제1형 당뇨병(T1D)은 인슐린과 혈당 이상의 문제를 야기합니다. 장내 미생물총과 자가면역 질환의 위험, 진행 과정 및 관련 염증 사이의 연관성을 뒷받침하는 증거가 점점 더 많아지고 있습니다. 식단은 미생물총을 조절하는 가장 빠른 방법 중 하나이므로 치료적 단식에 대한 관심은 당연합니다. 단식은 이미 건강한 사람과 여러 자가면역 질환에서 미생물의 구성과 면역 회로를 변화시켰습니다. 그러나 제1형 당뇨병 환자의 미생물총이 단식에 정확히 어떻게 반응하는지는 지금까지 불분명했습니다. Frontiers in Endocrinology 에 게재된 새로운 연구는 이러한 간극을 일부 메웠습니다. 의학적 감독 하에 일주일 동안 단식하면 제1형 당뇨병 환자의 미생물총이 극적으로, 그리고 단기간 재구조화되어 건강한 사람의 미생물총과 유사한 수준으로 회복되며, 놀랍게도 다른 자가면역 질환인 다발성 경화증(MS)에서 관찰되는 것과 부분적으로 일치합니다.

연구 배경

1형 당뇨병(T1DM)은 면역 체계가 췌장의 β 세포를 파괴하는 자가면역 질환입니다. 전 세계적으로 약 900만 명이 이 질환을 앓고 있는 것으로 추산됩니다. 유전적 요인 외에도 환경적 요인이 T1DM의 위험과 경과에 상당한 영향을 미치며, 최근 몇 년 동안 장내 미생물총이 주요 "용의자" 중 하나가 되었습니다. T1DM 환자의 경우 건강한 사람과 구성 및 기능이 다르며, 질병 발병 전에도 미생물총의 변화가 보고되었습니다. 더 자주 장 투과성 증가와 면역에 영향을 미치는 대사산물(단쇄 지방산, 비타민 A 유도체, 트립토판 등)의 변화가 기록되었습니다. 이 모든 것은 "장내 생태학"이 면역 반응과 자가면역의 경과를 왜곡할 수 있다는 생각과 일치합니다.

식단은 미생물총에 영향을 미치는 가장 빠른 수단이기 때문에 치료적 단식과 "후모방(post-mimetic)" 접근법에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 건강한 자원봉사자를 대상으로 한 실험에서, 장기간의 식사 중단은 미생물 구성을 재구조화했으며, 동물 실험에서 "단식 모방 식단"을 반복적으로 시행한 결과, 자가공격성 T 세포 수가 감소하고 조절 T 세포가 활성화되었습니다. 다발성 경화증 모델에서도 유사한 신호가 관찰되었습니다. 그러나 여전히 의문은 남았습니다. 제1형 당뇨병 환자의 미생물총이 단식에 어떻게 반응할지, 그리고 이전에 다른 그룹에서 보고된 단식의 "미생물 특징"이 반복될지 여부였습니다.

안전성 측면도 있습니다. 역사적으로 제1형 당뇨병(T1D) 환자의 경우 저혈당/고혈당증 및 케톤산증 위험 때문에 장기적인 식이 제한은 위험한 것으로 여겨져 왔습니다. 그러나 통제된 안전성 데이터가 축적되고 있습니다. 라마단 단식은 일부 환자에서 안전하게 완료되었으며, 의학적 감독 하에 7일 단식을 진행한 결과 당뇨병성 케톤산증(DKA)을 포함한 심각한 부작용은 보고되지 않았습니다. 이는 "당뇨병을 굶기는 것"이 아니라, 단기간의 통제된 중재를 통해 기전과 잠재적 보조 효과를 연구하는 것을 목표로 하는 신중한 임상 프로토콜의 가능성을 열어줍니다.

이러한 배경에서 Frontiers in Endocrinology 의 파일럿 연구는 명확한 가설을 제시합니다. 만약 "영양소 기질 결핍"이 미생물총 재편의 강력하고 질병과 무관한 요인이라면, 일주일간의 단식은 건강한 사람이나 다른 자가면역 질환 환자에서 관찰되는 것과 유사한 제1형 당뇨병(T1D)의 변화를 유도해야 합니다. 다음 단계는 이러한 변화의 재현성, 지속 기간, 그리고 적어도 임상 지표(지질, 혈압)의 변화와 관련이 있는지 여부를 검증하여 더 크고 장기적인 임상시험으로 진행할지 여부를 결정하는 것입니다.

연구 구조(누가, 무엇, 언제)

파일럿 연구에는 T1DM 성인 19명(여성 95%)과 건강한 대조군 10명이 포함되었습니다.모두 입원 환경(병원은 아니지만 관찰 중)에서 7일간의 치료적 단식 과정을 거쳤습니다.야채 국물, 주스 및 귀리 국물로 인해 ~200kcal/일;물 및 허브차 - 제한 없음.대변은 0일(전), 7일(바로 후) 및 150일(약 5-6개월 후)에 수집했습니다.미생물 군집의 구성은 16S 시퀀싱으로 평가했습니다.별도로 저자는 MS에 대한 NAMS 연구에서 하위 샘플을 추가했습니다.MS가 있는 10명의 환자가 6개월 간격으로 2주간 단식을 거쳤고(그 사이에 - 일일 간격 창 14시간), 단식 기간 동안의 식단은 최대 ~400kcal/일이었습니다.

미생물 군집에서 무엇이 바뀌었는가 - 가장 중요한 것

가장 주목할 만한 발견은 제1형 당뇨병 환자의 경우, 단식 후 미생물총이 "급등"했다는 것입니다. 베타-다양성 분석 결과, 7일차의 미생물총 구성은 이미 건강한 사람의 프로필로 수렴한 반면, 대조군에서는 같은 주의 전반적인 패턴이 통계적으로 거의 변하지 않았습니다(아마도 소규모 집단 때문일 것입니다). 150일차에는 이러한 효과가 감소하여 안정적인 "새로운 평형"이 형성되지 않았습니다.

속(genus)별로 분석했을 때, 21개 분류군은 제1형 당뇨병 환자에서 금식 후 차등적인 변화를 보였습니다. 대조군의 유의성은 낮았지만, 변화 방향은 동일했습니다. 예를 들어,

• 감소: Agathobacter, Fusicatenibacter, Oscillospiraceae UCG-003;
• 성장: Escherichia/Shigella, Ruminococcus torques group, Ruminococcaceae UBA1819.

좀 더 미묘한 수준(ASV, "거의 종 특이적")에서: DM1에서만 Bacteroides vulgatus와 Prevotella 중 하나가 성장한 반면, 대조군에서는 Roseburia intestinalis와 여러 다른 ASV가 감소했습니다. 종합적으로, 이는 단식이 미생물총에 짧지만 강력한 "클릭"을 제공한다는 것을 확인시켜 주며, 세부적인 내용은 초기 상태에 따라 달라집니다.

"배고픔의 특징": T1DM, MS 및 건강한 개인의 반복 가능한 변화

MS 군과 비교했을 때, 질병과 무관하게 미생물군 "기아 징후"가 나타났습니다. 7개 속( Agathobacter, Bifidobacterium, Fusicatenibacter, Lachnospiraceae)은 모두 같은 방향으로 변화했습니다. UCG-001은 감소했고, Erysipelatoclostridium, Escherichia/Shigella, Eisenbergiella는 증가했습니다. 이는 자가면역 질환이 없는 집단을 대상으로 한 대규모 연구에서도 나타났습니다. 두 번째 단계에서 MS는 높은 재현성을 보였습니다. 유의미한 ASV의 약 절반이 기아 발생 2주차에 반복되었습니다. 이러한 양상은 기아의 일반적인 생물학과 일치합니다. "식물성 섬유질 애호가"(많은 Lachnospiraceae)는 감소하고, 점액 및 글리코사미노글리칸 파괴균( R. gnavus, R. torques, Hungatella )은 증가하여 숙주 자원으로 전환합니다. Eisenbergiella 는 케토시스와 관련이 있으며 β-하이드록시부티르산을 연료로 사용할 수 있습니다.

이것이 건강 지표와 관련이 있나요?

저자들은 제1형 당뇨병 환자와 대조군에서 "박테리아" 변화를 임상 지표 변화와 비교했습니다. 다중 비교를 보정한 후, 9가지 유의미한 연관성을 얻었습니다. 예를 들어, 오실로스피라과(Oscillospiraceae) UCG-002는 LDL의 역학과 상관관계를 보였고, 대조군에서는 HDL과 이완기 혈압과도 상관관계를 보였습니다. 에리시펠라토클로스트리디움(대조군)과 롬부시아(제1형 당뇨병)의 성장은 혈압 감소와 동시에 나타났습니다. 라크노스피라는 제1형 당뇨병 환자에서 소변 구연산 수치 감소와 함께 "증가"했습니다. 이러한 결과는 인과관계가 아닌 상관관계이지만, 개별 분류군이 지질과 혈관 긴장도에 미치는 영향에 대한 문헌과 일치합니다.

이것이 배고픔의 생리학에 어떻게 들어맞는가?

논리는 간단합니다. 음식 기질이 부족하면 광범위한 대사 능력을 갖추고 숙주의 자원(점액(뮤신), 글리코사미노글리칸, 케톤체)에 접근할 수 있는 미생물이 승리합니다. 따라서 단식은 생태계를 식이섬유의 활발한 발효균( 아가토박터 와 그 친척들은 부티르산을 대량 생산하며 섬유질을 "좋아합니다")에서 "만능균" 및 "점액균"으로 자연스럽게 전환시킵니다. 아커만시아( Akkermansia )의 성장을 포함한 유사한 변화는 다른 그룹에서 3~10일 단식 후 이미 보고되었으며, 현재 연구에서는 이러한 방향이 제1형 당뇨병에서도 동일하게 유지됨을 보여줍니다.

이는 1형 당뇨병 환자에게 무엇을 의미합니까?

• 이것은 장내 미생물군에 관한 것이지, 기아로 "당뇨병을 치료하는 것"이 아닙니다. 이러한 변화는 단기적이며 주로 박테리아 구성과 관련이 있습니다. 5~6개월 동안 안정적인 장기 "구조 조정"은 기록되지 않았습니다.
• 안전이 중요합니다. 제1형 당뇨병 환자의 7일 단식은 모니터링 조건 하에 가능하며(예비 연구에서는 당뇨병성 케톤산증(DKA)이 관찰되지 않았습니다), 일부 환자를 대상으로 한 라마단 단식의 안전성에 대한 데이터가 있습니다. 하지만 이것이 집에서 실험할 이유는 되지 않습니다. 저혈당/고혈당증과 케톤산증의 위험은 실제로 존재합니다.
• 실질적인 이점은 어디에 있을까요? 연구진은 두 가지 가능성을 제시합니다. (1) 혈압과 지질 개선과 관련된 분류군을 파악하는 것, (2) 일주일간의 단식 없이도 "소프트" 식이 요법(섭취 시간대, 식단 구성)이나 프로바이오틱스/프리바이오틱스를 통해 공복감을 모방할 수 있는지 확인하는 것입니다.

제한

이는 소규모 집단을 대상으로 한 시범 연구입니다. 주요 통계는 DM1에 의해 "추출"되었고, 대조군에서는 유의미성이 떨어졌습니다. 방법 - 16S(분류학, 기능 아님); 바이러스/마이코바이옴은 프로파일링되지 않았습니다. 임상 지표와의 상관관계는 연관성이 있으며, 특정 박테리아와 LDL 간의 인과관계는 아직 검증되지 않았습니다. 마지막으로, 효과는 일시적인 것으로 나타났습니다. 기아의 "각인"은 몇 달 안에 사라집니다.

과학은 다음에 무엇을 해야 할까?

• 임상적 목적(혈당 변동성, 혈압, 지질), 다중 오믹스(메타게놈학/대사체학) 및 효과 지속성 모니터링을 포함한 대규모 RCT입니다.
• 요법 비교: 단식 주간 대 간격 창(예: 14~16시간), 케토제닉 단계, "사후 모방" 프로토콜.
• 미생물군 표적: 1형 당뇨병에서 엄격한 금식 없이도 식단/보충제를 통해 '배고픔 특징'을 재현할 수 있는지 테스트합니다.

출처: Graef FA 외. 단식은 제1형 당뇨병 환자에게까지 확장되는 장내 미생물군집 특징 변화를 유발한다. Frontiers in Endocrinology, 2025년 8월 13일. DOI 10.3389/fendo.2025.1623800