장내 미생물은 무엇을 하나 — 남은 것을 먹는 손님, 빈자리를 지키는 손님

「장에 좋은 유산균」이라는 말 앞에서

약국과 마트 진열대에는 「장 건강」을 내건 유산균 제품이 줄지어 있습니다. 광고는 장 속 세균이 소화와 면역은 물론 기분과 몸무게까지 바꾼다고 말합니다. 한편 세균 감염으로 항생제를 먹다가 설사를 해 본 사람도 적지 않습니다.

장 속에 무엇이 사는지, 그것이 실제로 무엇을 한다고 밝혀졌는지, 어디부터가 아직 기대인지는 따로 배울 기회가 드뭅니다.

이 글은 음식이 지나가는 관의 맨 끝, 굵은 창자에서 시작합니다. 거기 사는 작은 생물들을 관 끝에 사는 손님으로 놓고, 손님이 하는 일과 손님이 자리를 비웠을 때 생기는 일을 따라갑니다. 마지막에는 손님에 대한 기대가 근거보다 앞서 가는 자리를 가려 봅니다. 입에서 항문까지 음식이 지나가는 큰 그림은 이 시리즈의 다른 편, 소화의 큰 그림을 다룬 편에 있습니다.

관의 끝, 대장

음식은 위와 소장을 지나며 대부분 쪼개지고 흡수됩니다. 소장은 위와 대장 사이의 가늘고 긴 관으로, 음식의 영양 대부분이 이곳에서 흡수됩니다. 소장은 소화된 음식에서 아미노산과 당, 지방, 비타민, 무기질을 거둡니다 (PMID 42330921).

대장은 소장 다음에 이어지는 굵은 관으로, 남은 것에서 물과 염분을 거두고 변을 만들어 내보냅니다. 대장은 소장보다 길이는 짧고 지름은 굵습니다. 소장이 영양을 거두는 곳이라면, 대장은 남은 것에서 물을 되찾고 찌꺼기를 다져 내보내는 곳입니다 (PMID 42330921).

이 관의 끝에는 손님이 삽니다. 장내 미생물(gut microbiota)은 사람의 장, 특히 대장에 모여 사는 세균을 비롯한 작은 생물들입니다. 세균이 조 단위로 살고, 곰팡이와 바이러스도 함께 삽니다 (PMID 35163038).

마이크로바이옴(microbiome)은 몸의 한 자리에 사는 미생물과 그 미생물들이 가진 유전자를 함께 묶어 부르는 말입니다. 이 글에서는 장의 것을 가리킵니다. 손님의 명단에 손님이 할 줄 아는 일의 목록까지 더한 말입니다.

손님은 얼마나 많을까요. 흔히 인용되던 숫자는 몸속 세균이 사람 세포보다 적어도 열 배 많다는 것이었습니다 (PMID 26824647). 2016년에 이 숫자를 다시 셈한 두 연구는 그 비율이 1대 1에 훨씬 가깝다고 보고했습니다 (PMID 26824647, PMID 27541692). 그중 한 연구는 몸무게 70kg인 기준 남성의 몸에 세균이 약 38조 개, 사람 세포가 약 30조 개 있다고 추정했고, 세균을 모두 합한 무게는 0.2kg쯤이었습니다 (PMID 27541692).

대장은 소장이 남긴 것에서 물과 염분을 거두는 관의 끝이고, 그곳에 사는 손님인 세균은 몸 전체로 세면 사람 세포와 같은 자릿수입니다.

사람마다 다른 손님 명단

건강한 사람끼리도 장에 사는 미생물은 눈에 띄게 다릅니다. 식단, 환경, 유전, 어릴 때 처음 만난 미생물이 그 차이에 관여하는 것으로 보이지만, 차이의 많은 부분은 아직 설명되지 않습니다. 다만 손님 명단이 달라도, 그 미생물들이 가진 대사 경로는 사람마다 안정적이었습니다 (PMID 22699609). 명단은 달라도 할 줄 아는 일의 목록은 비슷했습니다.

명단은 태어날 때부터 바뀌어 갑니다. 아기의 장내 미생물은 세 살 무렵이면 어른의 모습을 닮기 시작하고, 분만 방식과 아기 때의 수유, 어른이 되어 먹는 것, 그리고 항생제가 이 구성을 빚는 요인으로 꼽힙니다 (PMID 26269668).

식단은 장내 미생물을 정하는 핵심 요인으로 여겨집니다. 다만 식단을 바꿔 보는 시험에서는 전체 구성의 변화가 아주 작았고, 대개 몇몇 종의 수만 바뀌었습니다 (PMID 32238220).

사람마다 차이가 큰 데다, 「정상적인 장내 미생물」이 어떤 구성인지부터 합의가 없습니다. 미생물을 재는 방법도 표준화되어 있지 않고 계속 바뀝니다 (PMID 39663462). 무엇이 정상인지 정해지지 않으면, 어떤 구성을 나쁜 상태라고 부를 기준도 그만큼 흔들립니다.

장내 미생물의 구성은 사람마다 크게 다르고 나이·식단·약에 따라 바뀌며, 무엇이 정상 구성인지는 아직 합의되지 않았습니다.

남은 것을 먹는 손님

밥과 빵의 녹말은 소장에서 쪼개지지만, 식물에는 사람이 쪼개지 못하는 탄수화물도 많습니다. 소화효소는 음식 속 큰 분자를 몸이 흡수할 수 있는 작은 조각으로 자르는 단백질입니다. 사람의 소화효소는 식물에 든 복잡한 탄수화물과 다당류 가운데 많은 종류를 쪼개지 못합니다 (PMID 28165863). 녹말이 소장에서 쪼개지는 길은 이 시리즈의 다른 편, 소화의 큰 그림을 다룬 편에 있습니다. 식이섬유(dietary fibre)는 식물에서 오는 탄수화물 가운데 사람의 소화효소로 쪼개지지 않는 부분입니다.

집주인이 못 먹고 남긴 이것을 손님이 먹습니다. 사람이 쪼개지 못한 탄수화물은 장내 미생물이 대신 분해하고, 그 과정에서 짧은사슬지방산이 나옵니다 (PMID 28165863). 이 분해는 산소가 없는 곳에 사는 장내 미생물이 하는 발효입니다 (PMID 23821742).

짧은사슬지방산(short-chain fatty acid)은 장내 미생물이 식이섬유를 발효해 만드는 작은 지방산으로, 아세트산·프로피온산·뷰티르산이 대표입니다. 손님이 남긴 것은 다시 집주인에게 돌아옵니다. 짧은사슬지방산은 장 안쪽을 덮은 세포의 중요한 연료입니다 (PMID 37596634). 장 속의 산도를 맞추고, 점액이 만들어지게 하고, 장의 면역에 작용해, 장이 온전하게 유지되는 데 꼭 필요한 일을 합니다 (PMID 32865024). 식욕과 에너지 소비, 혈당 조절에 관여하는 길도 보고되어 있습니다 (PMID 32865024).

여기서 근거의 층이 갈립니다. 이 효과들을 받치는 자료는 주로 동물 연구에서 나왔고, 잘 통제된 사람 연구는 적습니다. 유럽 국제생명과학연구소(ILSI Europe)의 한 작업반 전문가들이 쓴 이 종설은, 기전 자료와 제한된 사람 자료가 짧은사슬지방산을 늘리는 일이 장 기능 이상과 비만, 2형 당뇨병을 막는 데 가치 있는 전략일 수 있음을 강하게 시사한다고 보았습니다. 그러면서도 오래 이어지는 잘 통제된 사람 시험이 시급하다고 결론지었습니다 (PMID 32865024). 서로 엇갈리는 결과도 많고, 장에서 실제로 얼마나 만들어지고 쓰이는지 잰 자료가 모자랍니다 (PMID 23821742).

섬유를 더 먹으면 짧은사슬지방산이 느는지도 한 방향으로 나오지 않았습니다. 건강한 어른에게 식이섬유를 먹게 한 사람 연구를 모아 보면, 짧은사슬지방산 총량을 잰 연구 가운데 일곱은 뚜렷이 늘었고 다섯은 뚜렷한 변화가 없었습니다. 결과는 섬유의 종류와 구조, 양에 따라, 그리고 재는 방법에 따라 갈렸습니다 (PMID 35807739).

장내 미생물이 사람이 못 쪼개는 식이섬유를 발효해 짧은사슬지방산을 만든다는 것은 확립되어 있고, 그것이 사람의 대사 질환을 막는지는 아직 사람 시험으로 확인되지 않았습니다.

빈자리를 지키는 손님

장은 영양분과 물은 들이고, 미생물과 독소는 막아야 합니다 (PMID 42330921). 장벽(intestinal barrier)은 장 안쪽을 덮은 세포와 그 위의 점액이 만드는 울타리로, 영양분과 물은 통과시키고 미생물과 독소는 막습니다. 장벽의 세포는 화학적·물리적 울타리를 쌓아 장내 미생물을 몸의 면역세포와 떼어 놓고, 장내 미생물은 거꾸로 이 울타리를 온전하게 지키고 장의 면역이 자리 잡는 데 관여합니다 (PMID 32340570).

울타리는 흔들릴 수 있습니다. 서구식 식단과 항생제, 술, 스트레스, 나이 같은 여러 요인이 장벽에 영향을 주고, 장벽이 오래 흐트러지면 미생물의 성분이 몸 안으로 넘어와 온몸에 약한 염증이 이어질 수 있습니다. 장 질환에서 장벽이 온전한지와 장의 염증이 함께 간다는 연관은 잘 확립되어 있고, 장벽의 흐트러짐과 장내 미생물 구성의 흐트러짐이 대사 질환과 면역이 자기 몸을 공격하는 병, 노화와 관련된 병에 기여할 수 있다는 것은 최근 연구들이 가리키는 단계입니다 (PMID 35151560).

손님이 하는 또 하나의 일은 자리를 지키는 것입니다. 집락 저항(colonization resistance)은 장에 원래 사는 미생물이 밖에서 들어온 병원균이 자리 잡고 불어나지 못하게 막는 힘입니다. 이것은 장내 미생물의 주요한 일 가운데 하나입니다 (PMID 36539611). 원래 사는 미생물은 병원균을 막는 물질을 내놓고, 먹이를 두고 다투고, 장벽을 받치고, 세균을 공격하는 바이러스를 쓰기도 합니다. 그 기전은 아직 다 밝혀지지 않았습니다 (PMID 31167904). 사람의 면역 반응을 끌어내는 것도 그 방법의 하나입니다 (PMID 36539611). 손님이 방을 채우고 먹이를 먼저 먹으면, 들어온 병원균이 앉을 자리와 먹을 것이 줄어듭니다.

이 힘은 손님 명단이 흐트러지면 약해집니다. 디스바이오시스(dysbiosis)는 장내 미생물의 구성이 흐트러져 균형을 잃은 상태입니다. 디스바이오시스는 병원균 감염과, 원래 살던 균 가운데 해를 끼칠 수 있는 균이 지나치게 불어날 위험을 높입니다 (PMID 36539611). 항생제, 위산을 줄이는 약, 당뇨병 약, 일부 정신과 약이 구성을 바꾸면 집락 저항이 흐트러져, 밖에서 들어온 병원균이 자리 잡을 기회가 생길 수 있습니다 (PMID 31167904).

장내 미생물은 장벽과 함께 병원균이 자리 잡지 못하게 막고, 약이 구성을 바꾸면 그 힘이 흐트러질 수 있습니다.

손님이 비운 자리 — 클로스트리디오이데스 디피실 감염

병원에서 생기는 감염성 설사의 가장 큰 원인인 세균이 있습니다 (PMID 27158839). 클로스트리디오이데스 디피실 감염(Clostridioides difficile infection)은 클로스트리디오이데스 디피실이라는 세균이 대장에서 불어나 독소를 내며 설사와 대장의 염증을 일으키는 감염입니다. 아래에서는 줄여서 디피실 감염이라고 부릅니다. 건강한 사람이 병원 밖에서 걸리기도 합니다 (PMID 38726585).

이 세균은 포자를 만듭니다. 포자는 단단한 껍질에 싸여 잠든 채 버티는 세균의 모습이고, 디피실은 이 상태로 증상 없이 장에 머물 수 있습니다. 건강한 장내 미생물은 디피실이 자리 잡는 것을 막습니다. 흔히 항생제로 생긴 디스바이오시스가 그 막는 힘을 무너뜨리면, 포자가 깨어나 독소를 냅니다. 증상은 가벼운 설사부터 목숨을 위협하는 대장의 심한 염증과 사망까지 넓습니다 (PMID 41039149).

항생제를 쓴 것, 나이가 많은 것, 병원이나 요양 시설에 머무는 것이 가장 중요한 위험 요인이고, 균은 변에서 입으로 옮겨 갑니다 (PMID 30945014). 디피실 감염은 특정 항생제로 치료합니다 (PMID 27158839). 그런데 감염된 사람의 거의 3분의 1에서 다시 돌아오고, 전통적인 항생제 치료는 흐트러진 장내 미생물을 더 흐트러뜨릴 수 있습니다 (PMID 37096495).

클로스트리디오이데스 디피실 감염은 흔히 항생제로 흐트러진 장에서 포자가 깨어나 독소를 내는 감염이고, 거의 셋에 하나꼴로 다시 돌아옵니다.

손님을 다시 들이는 치료, 대변 미생물 이식

재발이 거듭되는 디피실 감염에는 손님을 통째로 다시 들이는 치료가 있습니다. 대변 미생물 이식(fecal microbiota transplantation)은 건강한 기증자의 변을 환자의 장에 옮겨 넣어, 흐트러진 장내 미생물을 되돌리려는 치료입니다.

이 치료의 근거는 무작위 시험에서 나왔습니다. 무작위 대조 시험은 참가자를 제비뽑기처럼 무작위로 나눠 한쪽에만 약을 주고, 다른 쪽과 결과를 견주는 시험입니다. 재발한 디피실 감염을 앓는 어른 320명이 참여한 무작위 시험 6개(면역이 심하게 떨어진 사람은 대부분 뺐습니다)를 모아 보면, 이식을 받은 쪽은 항생제 같은 다른 치료를 받은 쪽보다 재발 감염이 풀린 비율이 약 1.9배였습니다. 세 명을 이식으로 치료하면 한 명이 더 낫는 크기입니다 (PMID 37096495). 근거의 확실성은 모은 결과를 얼마나 믿을 수 있는지를 높음, 중간, 낮음, 매우 낮음으로 매긴 등급입니다. 이 결과의 확실성은 중간이었습니다 (PMID 37096495).

안전성은 같은 분석에서 결론이 나지 않았습니다. 심각한 부작용과 사망이 너무 적게 일어나 판단할 수 없었고, 연구진은 짧고 긴 위험을 보려면 대규모 국가 등록 자료가 더 필요할 수 있다고 적었습니다. 면역이 떨어진 사람은 참여자가 적어 결론을 내릴 수 없었습니다 (PMID 37096495). 한 종설은 두 번 재발한 뒤 재발을 막는 데 지침이 이 치료를 권하고, 그때의 완치율이 90%에 가깝다고 정리합니다 (PMID 36844708).

2024년 미국소화기학회(AGA) 지침은 면역이 정상인 어른의 재발한 디피실 감염에서, 표준 항생제 치료를 마친 뒤 재발을 막으려고 대변 미생물을 쓰는 치료를 일부 환자를 골라 쓰자고 제안했습니다. 면역이 심하게 떨어진 어른에게는 어떤 방식도 쓰지 않는 쪽을 제안했습니다. 입원할 만큼 심한 디피실 감염이 표준 항생제에 듣지 않을 때는 기존 방식의 이식을 일부 환자를 골라 보태자고 했습니다 (PMID 38395525).

같은 지침은 염증성 장질환과, 뒤에서 볼 장의 흔한 병 하나를 치료하려고 기존 방식의 이식을 쓰지 않도록 제안했고, 임상시험 안에서만 예외로 두었습니다. 그 밖의 소화기 질환에는 이 치료를 아직 권고할 수 없다고 결론지었습니다 (PMID 38395525).

이식에 앞서 기증자를 설문과 면담, 혈액검사, 대변검사로 엄격하게 고릅니다. 한 종설은 지금까지의 근거로는 대체로 안전하고 부작용이 적다고 보면서도, 이식 뒤 오랜 시간이 지나 생기는 결과는 아직 다 밝혀지지 않았다고 적습니다 (PMID 30181015).

대변 미생물 이식은 재발한 클로스트리디오이데스 디피실 감염의 일부 환자에서 지침이 효과를 인정한 치료이고, 다른 소화기 질환에서는 아직 임상시험 안의 치료입니다.

유산균 제품, 프로바이오틱스의 근거

항생제를 먹는 동안이나 그 뒤에 설사를 하는 일은 흔한 부작용입니다 (PMID 22570464).

프로바이오틱스(probiotics)는 먹었을 때 몸에 이로움을 주려는 목적으로 쓰는 살아 있는 미생물입니다. 흔히 유산균 제품이라 부르는 것이 여기에 들고, 효모 같은 다른 미생물도 쓰입니다 (PMID 22570464). 프리바이오틱스(prebiotics)는 몸속 미생물이 골라서 쓰면서 건강에 이로움을 주는 물질입니다. 2017년 국제 전문가 패널이 다시 정한 정의이고, 패널은 건강에 이롭다는 효과가 확인되어야 이 이름을 붙일 수 있다고 적었습니다 (PMID 28611480).

무작위 시험 63개, 1만 1,811명을 모은 2012년 분석에서 프로바이오틱스를 먹은 쪽은 항생제 관련 설사의 위험이 약 0.58배였습니다. 13명이 먹으면 한 명이 설사를 피하는 크기입니다. 다만 결과가 시험마다 크게 달랐고 쓴 균주가 제대로 기록되지 않은 시험이 많아, 어떤 사람과 어떤 항생제, 어떤 제품에서 효과가 다른지는 가릴 수 없었습니다 (PMID 22570464).

위약은 생김새는 같지만 약효 성분이 없는 가짜 약입니다. 무작위 시험 31개, 8,672명을 모은 2017년 분석에서 디피실 설사를 겪은 사람은 프로바이오틱스를 먹은 쪽의 1.5%, 위약을 먹거나 아무것도 먹지 않은 쪽의 4.0%였고, 근거의 확실성은 중간이었습니다 (PMID 29257353).

그 차이는 조건에 매여 있었습니다. 원래 디피실 설사가 생길 위험이 5%를 넘는 사람들을 모은 시험에서는 3.1% 대 11.6%였고, 위험이 5% 이하인 시험에서는 차이가 없었습니다. 이 구분은 미리 정해 두지 않고 나중에 나눠 본 분석에서 나왔습니다. 변에서 디피실이 검출된 비율은 15.5% 대 17.0%로 줄지 않았습니다 (PMID 29257353). 연구진은 면역이 떨어지지 않았고 몸이 몹시 쇠약하지 않은 환자가 항생제와 함께 짧게 쓰는 것은 안전하고 효과가 있어 보인다고 결론지었고, 연구가 더 필요하지만 입원 환자, 특히 위험이 높은 환자에게는 이득과 해로움을 알려야 한다고 적었습니다 (PMID 29257353).

지침의 판단은 다릅니다. 같은 분석은 당시 진료지침이 디피실 설사를 막으려고 프로바이오틱스를 쓰는 것을 권하지 않는다고 적으면서, 지침이 든 예방법 가운데서는 프로바이오틱스의 근거 수준이 가장 높다고 덧붙였습니다 (PMID 29257353). 2020년에 정리된 미국감염학회(IDSA) 지침도 디피실 감염 예방에 프로바이오틱스를 권하지 않습니다 (PMID 32003951). 분석과 지침의 판단이 갈립니다.

효과가 어디서 오는지도 열려 있습니다. 프로바이오틱스가 항생제의 부작용을 줄인다는 임상 자료는 일부 있지만, 그 효과가 장내 미생물을 지키거나 되살려서 생긴다는 것을 보여 준 자료는 없습니다 (PMID 39663462). 대부분의 연구에서 프로바이오틱스가 장내 미생물에 준 영향은 보고되지 않았습니다. 한 종설은 프로바이오틱스의 작용이 장내 미생물 사이에 자리 잡는 능력보다, 유전자와 물질을 나누고 흔들린 장내 미생물을 받쳐 주며 장 세포와 면역세포에 직접 작용하는 데서 온다고 봅니다 (PMID 32010640). 손님보다 잠깐 들르는 방문객에 가깝습니다.

효과는 균주마다, 병마다 다릅니다. 한 검토에서 시판 제품 상당수는 효과를 확인한 시험이 없었고, 시험 249개로 근거가 충분했던 22가지 가운데 15가지가 적어도 한 가지 병에서 강하거나 중간 정도의 근거를 보였습니다 (PMID 30586435).

시장의 규칙도 효능을 따지는 쪽에 있지 않습니다. 특정 병을 고친다고 내세우지 않는 한 프로바이오틱스는 식품 보충제로 규제되고, 규제는 효능과 안전, 품질보다 광고 문구가 정당한지에 초점이 맞춰져 있습니다. 같은 상표로 성분이 크게 다른 제품을 팔 수도 있어, 한 제품에서 나온 결과를 다른 제품으로 넓힐 수 없습니다. 이 검토는 규제가 지역마다 다르다고 적으면서, 지금의 규제가 소비자와 의사를 보호하기에 모자라며, 특히 심각한 병의 식이 관리에 쓰는 제품에서 그렇다고 결론지었습니다 (PMID 29378309).

프로바이오틱스의 근거는 균주·제품·조건마다 다르고, 항생제와 함께 쓸 때의 설사 예방처럼 일부 조건에서 쌓여 있으며, 디피실 감염 예방에 대해서는 분석과 지침의 판단이 갈립니다.

연관과 원인 — 기대가 앞서 가는 자리

비만과 당뇨병, 간 질환, 암, 뇌가 서서히 망가지는 병에서까지 장내 미생물이 달라진다는 보고가 쏟아졌습니다. 2013년부터 2017년까지 장내 미생물을 다룬 논문은 1만 2,900편으로, 지난 40년 동안 나온 이 주제 논문의 5분의 4였습니다 (PMID 29934437).

이 흐름을 정리한 한 종설은 경고를 붙였습니다. 병이 있는 사람과 없는 사람의 장내 미생물을 견준 자료가 넘치면, 어떤 세균이 병을 막거나 일으킨다고 잘못 주장하기 쉽습니다. 먹는 습관, 먹는 약, 장이 움직이는 속도, 변을 보는 횟수와 굳기도 장내 미생물의 구성을 바꾸므로 함께 따져야 합니다 (PMID 29934437).

관찰 연구(observational study)는 사람들의 생활에 손대지 않고, 원래 사는 대로 두고 그 뒤에 무슨 일이 생기는지 지켜보는 연구입니다. 병과 장내 미생물을 견준 연구가 이런 모양이면, 차이가 보여도 어느 쪽이 먼저인지는 정해지지 않습니다. 디스바이오시스는 여러 염증성 질환과 감염에 연관되어 왔고, 이 연구들을 읽으려면 사람마다의 차이와, 흐트러짐이 원인인지 결과인지를 가려야 합니다 (PMID 28512250).

우울증이 한 예입니다. 주요우울장애 환자와 건강한 사람을 견준 관찰 연구 24개, 2,817명을 모아 보면, 두 무리 사이에 장내 미생물의 전체 구성은 달랐고 한 사람 안의 다양성에는 뚜렷한 차이가 없었습니다. 같은 검토의 시험 19개, 1,119명에서는 프로바이오틱스와, 프로바이오틱스에 프리바이오틱스를 더한 제제가 4~9주 동안 주요우울장애 환자의 우울 증상을 조금 줄였고, 프리바이오틱스만으로는 그런 효과가 없었습니다. 연구진은 항우울제와 견주고 더 오래 따라간 연구가 나오기 전에는 진료에 쓰기 이르다고 결론지었습니다 (PMID 35562885).

장-뇌 축(gut-brain axis)은 장과 뇌가 신경과 호르몬, 면역 물질을 통해 양쪽 방향으로 신호를 주고받는 길입니다. 이 길에는 면역과 호르몬, 신경의 경로가 함께 듭니다 (PMID 31123355). 한 종설은 지난 20년의 연구가 장내 미생물이 뇌의 활동과 행동을 바꾸는 능력을 확립했고, 거꾸로 뇌의 신호도 장내 미생물의 구성과 하는 일을 바꾼다고 적습니다. 이 초록은 그 근거가 동물에서 나왔는지 사람에서 나왔는지를 가르지 않습니다 (PMID 39743581). 짧은사슬지방산이 그 사이를 잇는다는 생각은 아직 추측의 단계이고, 직접 살핀 연구는 드물며 사람에서는 더 드뭅니다 (PMID 31123355).

한 종설은 장내 미생물 연구가 기전이 복잡한 만성 질환에 빠른 해법을 내놓으리라는 기대가 때로 부풀려졌다고 적으면서, 진단과 새 치료에 쓰일 현실적인 가능성도 함께 다룹니다 (PMID 33263886). 근거가 선 쪽에는 앞에서 본 집락 저항과, 재발한 디피실 감염의 이식 치료가 있습니다.

장내 미생물과 비만·우울 같은 병 사이의 많은 연결은 연관이나 동물 연구, 짧은 시험의 단계에 있고, 그 차이가 병의 원인인지 결과인지는 따로 가려야 합니다.

과민대장증후군

다른 데는 건강한 사람의 5~10%가 어느 한 시점에 앓고 있는 장의 병이 있습니다 (PMID 33049223). 과민대장증후군(irritable bowel syndrome)은 검사에서 눈에 띄는 구조의 이상이 보이지 않는데도, 배가 아프면서 변의 모양이나 횟수가 바뀌는 일이 되풀이되는 병입니다. 대부분 좋아졌다 나빠졌다를 되풀이합니다. 가장 잘 알려진 위험 요인은 장의 급성 감염이고, 심리적 어려움을 함께 가진 사람과 젊은 여성에게 더 흔합니다 (PMID 33049223).

눈에 보이는 손상이 없어도 장과 뇌가 주고받는 신호가 흐트러져 있다는 것은 잘 확립되어 있습니다. 그 결과 장의 움직임이 흐트러지고, 장이 자극을 더 예민하게 느끼고, 뇌가 장의 신호를 처리하는 방식이 달라집니다 (PMID 33049223). 영국소화기학회(BSG) 지침은 이런 이해를 반영해 이 병을 장과 뇌의 상호작용 장애로 다시 분류했습니다 (PMID 33903147). 장내 미생물의 변화도 기전 후보로 거론되지만, 결과가 덜 일관되게 되풀이되는 쪽에 속합니다 (PMID 33049223).

대부분은 증상의 경과를 듣는 것으로 진단하고 검사는 꼭 필요한 만큼만 합니다. 몸무게가 빠지거나 항문으로 피가 나는 경고 증상이 있거나, 가족 가운데 염증성 장질환이나 셀리악병이 있으면 다르게 봅니다 (PMID 33049223). 이탈리아의 여러 학회가 함께 낸 지침은 경고 증상이 있으면 대장내시경을 권합니다 (PMID 36517261). 미국소화기내과학회(ACG) 지침은 다른 병을 하나씩 지워 나가는 진단보다, 증상에 맞춰 바로 진단하는 쪽이 알맞은 치료를 더 빨리 시작하게 한다고 제안합니다. 같은 지침은 설사가 있는 환자에게 셀리악병을 가리는 혈액검사와, 염증성 장질환을 가리는 대변 검사를 제안합니다 (PMID 33315591).

치료의 바탕은 이 병에 대한 설명, 식사의 조절, 물에 녹는 식이섬유, 장의 경련을 푸는 약입니다. 증상이 심하면 주된 배변 모양에 따라 고르는 여러 약과 심리 치료도 쓰입니다 (PMID 33049223).

식사 쪽에서 가장 많이 시험된 것이 있습니다. 저포드맵 식이(low-FODMAP diet)는 장에서 잘 흡수되지 않고 발효되기 쉬운 몇 종류의 당과 당알코올을 줄이는 식사법입니다. 무작위 시험 13개, 944명을 모은 분석에서 저포드맵 식이는 평소 식사와 견줘 전체 증상이 나아지지 않을 위험을 약 0.67배로 낮췄고, 비교한 다른 방법 가운데 가장 높은 순위였습니다. 다만 시험 대부분은 전문 진료 기관에서 이루어졌고, 줄였던 음식을 다시 들이고 사람에 맞추는 단계의 효과는 살피지 않았습니다 (PMID 34376515). 이런 식사가 오래 이어질 때 영양과 장내 미생물에 무엇을 하는지도 더 연구해야 합니다 (PMID 33585949). 미국소화기내과학회 지침은 과민대장증후군 환자에게, 전체 증상을 줄이려고 저포드맵 식이를 기간을 정해 시험해 보도록 권고합니다 (PMID 33315591). 이 식사법은 일반적인 생활·식사 조언으로 나아지지 않을 때 쓰는 것으로 소개됩니다 (PMID 34376515).

프로바이오틱스는 시험 82개, 1만 332명을 모은 분석에서 일부 조합이나 균주가 도움이 될 수 있었지만, 근거의 확실성은 거의 모든 분석에서 낮음이나 매우 낮음이었습니다 (PMID 37541528). 이탈리아 학회들의 지침은 프로바이오틱스를 조건부로 권고했습니다 (PMID 36517261). 대변 미생물 이식은 미국소화기학회 지침이 과민대장증후군에도 임상시험 밖에서는 쓰지 않도록 제안합니다 (PMID 38395525).

과민대장증후군은 검사에서 구조 이상이 보이지 않아도 장과 뇌 사이의 신호가 흐트러진 것으로 이해되는 흔한 병입니다.

항생제를 먹은 뒤, 장 속 손님들에게 일어나는 일

한 사람이 세균 감염으로 항생제를 먹기 시작했다고 해 봅니다. 항생제는 세균 감염을 고치는 약입니다. 동시에 항생제가 장내 미생물의 구성과 하는 일을 흔든다는 것도 잘 확립되어 있습니다 (PMID 39663462). 아이들을 본 연구들에서는 항생제를 쓴 뒤 장내 미생물의 다양성과 종의 수가 줄어 있었고, 한 계열의 항생제는 다른 계열보다 종의 수가 줄어든 상태와 두 배 오래 연관되어 있었습니다 (PMID 33651651).

손님이 줄면 빈자리가 생깁니다. 항생제가 구성을 바꾸면 집락 저항이 흐트러져, 밖에서 들어온 병원균이 자리 잡을 기회가 생길 수 있습니다 (PMID 31167904). 이 사람이 나이가 많거나 병원에 머물고 있다면 디피실 감염의 위험 요인이 겹칩니다 (PMID 30945014). 장에 디피실의 포자가 있었다면, 흐트러진 자리에서 포자가 깨어나 독소를 내고 설사가 시작될 수 있습니다 (PMID 41039149).

항생제를 다 먹은 뒤 손님들이 언제, 어디까지 돌아오는지는 한마디로 말하기 어렵습니다. 무엇이 정상 구성인지 합의가 없고 재는 방법도 표준화되지 않았습니다 (PMID 39663462).

디피실 감염은 항생제로 치료하지만 거의 셋에 하나꼴로 다시 돌아오고 (PMID 37096495), 재발한 일부 환자에게는 앞에서 본 이식 치료가 지침의 조건 안에서 쓰입니다 (PMID 38395525). 디피실 감염을 줄이는 핵심 전략의 하나는 항생제를 꼭 필요할 때 알맞게 쓰도록 관리하는 일입니다 (PMID 32003951).

항생제는 감염을 고치는 동시에 손님 명단을 흔들고, 그 빈자리에서 디피실 감염이 생길 수 있으며, 재발한 뒤의 치료는 지침이 조건을 붙여 정해 두었습니다.

어디를 더 볼까

아직 풀리지 않은 질문은, 병이 있는 사람에게서 보이는 장내 미생물의 차이가 그 병의 원인인지 결과인지입니다 (PMID 28512250).

관찰에서 본 연관과 시험으로 확인한 효과를 가르는 일은 「GLP-1 약은 체중 말고 무엇을 하나 — 신호, 연관, 그리고 확인」에서 다른 약을 놓고 따라갈 수 있습니다. 장내 미생물의 구성이 바뀐 것과 사람이 나아진 것 사이의 거리는 「좋아진 숫자와 나아진 환자 — 대리 지표 입문」이 다루는 문제와 같은 모양입니다.

소장에서 영양이 흡수되는 길은 이 시리즈의 다른 편 「소화는 어떻게 일어나나 — 몸을 꿰뚫은 관, 잘게 쪼개야 건너는 벽」에서, 위산과 위산을 줄이는 약은 「위와 식도는 무엇을 하나 — 산을 담은 주머니와 두 개의 문」에서 볼 수 있습니다. 대장암과 그 검진은 이 글에서 다루지 않았고, 이을 수 있는 발행 글은 아직 없습니다.

근거 논문

• "Gut mechanics." (2026) — PMID 42330921 — 소장은 아미노산·당·지질·비타민·무기질을 추출, 대장은 물과 전해질을 되찾고 남은 것을 다져 배출, 상피는 영양·물은 통과시키고 미생물·항원·독소는 막는 선택적 장벽.
• "Gut Microbiota and Short Chain Fatty Acids: Implications in Glucose Homeostasis." (2022) — PMID 35163038 — 장내 미생물은 조 단위(trillions)의 세균·곰팡이·바이러스, 아세트산·프로피온산·뷰티르산이 가장 많은 짧은사슬지방산, 식이섬유와 저항성 전분 발효로 생성.
• "Diet and the gut microbiome: from hype to hypothesis." (2020) — PMID 32238220 — 식단은 미생물 구성의 핵심 결정 요인으로 여겨지나, 식이 중재 연구는 전체 구성에 아주 작은 효과·소수 종만 변화, 대장 속 수백 종의 공존.
• "Are We Really Vastly Outnumbered? Revisiting the Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans." (2016) — PMID 26824647 — 흔히 상식처럼 제시되던 세균 대 사람 세포 10:1 이상의 비율을 다시 따져 보니 1:1에 훨씬 가까움.
• "Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body." (2016) — PMID 27541692 — 70kg 기준 남성 세균 3.8×10^13, 사람 세포 3.0×10^13, 같은 자릿수, 세균 총질량 약 0.2kg.
• "Structure, function and diversity of the healthy human microbiome." (2012) — PMID 22699609 — 건강한 사람도 미생물 구성이 크게 다르고 상당 부분 미설명(식단·환경·유전·초기 노출 관여), 구성은 달라도 대사 경로 보유는 안정적.
• "Role of the normal gut microbiota." (2015) — PMID 26269668 — 3세 무렵 어른 미생물과 닮음, 분만 방식·영아기 수유·성인 식단·항생제가 구성을 빚음.
• "Antibiotic-perturbed microbiota and the role of probiotics." (2025) — PMID 39663462 — 항생제의 미생물 교란은 잘 확립, 프로바이오틱스가 항생제 부작용(디피실 설사 포함)을 줄인다는 일부 임상 자료가 있으나 미생물 보호·회복과 인과적으로 잇는 자료 없음, 정상 구성 합의 부재·측정 비표준화·개인차.
• "Dietary fiber and prebiotics and the gastrointestinal microbiota." (2017) — PMID 28165863 — 사람의 소화효소는 대부분의 복잡한 탄수화물·식물 다당류를 소화하지 못하고 미생물이 대사해 짧은사슬지방산(아세트산·프로피온산·뷰티르산) 생성.
• "The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism." (2013) — PMID 23821742 — 짧은사슬지방산은 혐기성 장내 미생물의 식이섬유 발효 최종 산물, 서로 엇갈리는 결과가 많고 실제 흐름의 정량 자료 부족.
• "Short-chain fatty acids in diseases." (2023) — PMID 37596634 — 짧은사슬지방산은 식이섬유의 세균 발효로 생기는 주된 대사물, 장 상피세포의 중요한 연료.
• "Short chain fatty acids in human gut and metabolic health." (2020) — PMID 32865024 — 짧은사슬지방산은 산도·점액 생성·상피 연료·점막 면역으로 장의 온전함에 필수, 식욕·에너지 소비·혈당·면역 조절에 관여, 자료는 주로 동물 연구·사람 연구는 제한적, 전문가 패널 결론: 늘리는 것이 장 기능 이상·비만·2형 당뇨 예방에 가치 있는 전략일 수 있으나 장기간 잘 통제된 사람 연구가 시급.
• "Effects of Dietary Fibers on Short-Chain Fatty Acids and Gut Microbiota Composition in Healthy Adults: A Systematic Review." (2022) — PMID 35807739 — 건강한 성인 식이섬유 중재 44개 연구, 총 짧은사슬지방산은 7개 연구에서 유의 증가·5개에서 변화 없음, 섬유 종류·구조·용량과 분석법에 의존, 한 방향의 증가를 내지 않음.
• "Interaction Between the Microbiota, Epithelia, and Immune Cells in the Intestine." (2020) — PMID 32340570 — 상피세포는 화학적·물리적 장벽으로 미생물을 면역세포와 분리, 미생물은 상피 장벽을 유지하고 점막 면역을 빚음, 자가면역·만성 염증 질환에서 구성 교란이 흔히 관찰됨.
• "Gut barrier disruption and chronic disease." (2022) — PMID 35151560 — 유전·서구식 식단·항생제·술·일주기 교란·스트레스·노화가 장벽에 영향, 만성 교란 시 미생물 성분 이동과 전신 저등급 염증, 장 질환에서의 관계는 잘 확립·대사·자가면역·노화 질환 기여는 최근 연구가 시사.
• "Microbiota-mediated colonization resistance: mechanisms and regulation." (2023) — PMID 36539611 — 병원균 집락 방지는 미생물의 주요 기능, 디스바이오시스는 감염·해로운 공생균 증식 위험을 높임, 기전은 미생물 간 경쟁과 숙주 면역 유도.
• "Gut Microbiota and Colonization Resistance against Bacterial Enteric Infection." (2019) — PMID 31167904 — 집락 저항 기전(항균 물질 분비·영양 경쟁·장벽 지원·박테리오파지)은 완전히 밝혀지지 않음, 항생제·양성자펌프억제제·당뇨병약·항정신병약이 구성을 바꾸고 집락 저항을 교란해 병원균 정착 기회를 줌.
• "Clostridium difficile infection." (2016) — PMID 27158839 — 의료 관련 감염성 설사의 가장 큰 원인, 노인·항생제 뒤 디스바이오시스에서 특히 위험, 재발 흔함, 특정 항생제로 치료, 재발에 대변 미생물 이식이 유망.
• "Clostridioides Difficile: A Concise Review of Best Practices and Updates." (2024) — PMID 38726585 — 건강한 지역사회 사람에게도 생김, 미국 FDA가 대변 미생물 기반 제제 두 가지를 재발 예방용으로 최근 승인.
• "Clostridioides difficile pathogenesis and control." (2026) — PMID 41039149 — 포자를 만들고 무증상으로 장에 머물 수 있음, 건강한 미생물은 디피실 정착에 저항, 흔히 항균제로 생긴 디스바이오시스가 포자 발아·독소 생성을 허용, 증상은 가벼운 설사부터 전격성 대장염·사망까지.
• "Clostridium difficile infection: review." (2019) — PMID 30945014 — 대변-구강 경로로 전파, 가장 중요한 위험 요인은 항생제·고령·병원이나 요양 시설 체류.
• "Fecal microbiota transplantation for the treatment of recurrent Clostridioides difficile (Clostridium difficile)." (2023) — PMID 37096495 — 감염자의 거의 3분의 1이 재발, 전통적 항생제 치료는 디스바이오시스를 악화시킬 수 있음, 면역 정상 성인 6개 RCT 320명에서 재발 감염 해소 RR 1.92·NNTB 3(중간 확실성), 심각한 이상반응·사망은 사건 수가 적어 안전성 결론 없음, 면역저하자는 결론 불가.
• "Fecal Microbiota Transplantation." (2023) — PMID 36844708 — 대변 미생물 이식은 건강한 기증자의 변을 환자의 장에 옮기는 것, 지침은 두 번 재발 뒤 재발 예방에 권고·완치율 90%에 근접.
• "AGA Clinical Practice Guideline on Fecal Microbiota-Based Therapies for Select Gastrointestinal Diseases." (2024) — PMID 38395525 — 면역 정상 성인 재발성 디피실은 표준 항생제 뒤 선택적 사용 제안, 경중등도 면역저하는 기존 이식 선택적 사용, 중증 면역저하는 반대, 표준 치료에 반응 없는 중증·전격성 입원 환자에 기존 이식 선택적 사용, 염증성 장질환·과민대장증후군에는 임상시험 밖 사용 반대, 다른 소화기 질환에는 아직 권고 불가.
• "Fecal microbiota transplantation: Review and update." (2019) — PMID 30181015 — 기증자는 설문·면담·혈액·대변 검사로 엄격히 선별, 대체로 안전하나 장기 결과는 완전히 밝혀지지 않음.
• "Probiotics for the prevention and treatment of antibiotic-associated diarrhea: a systematic review and meta-analysis." (2012) — PMID 22570464 — 항생제 관련 설사는 흔한 부작용, 63개 RCT 11,811명에서 RR 0.58·NNT 13, 이질성이 크고 균주 기록 부실로 집단·항생제·제제별 차이는 판단 불가, 락토바실러스 위주에 효모 등 포함.
• "Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics." (2017) — PMID 28611480 — 프리바이오틱스 정의 갱신: 숙주 미생물이 선택적으로 이용해 건강 이득을 주는 기질, 건강 이득이 입증되어야 함.
• "Probiotics for the prevention of Clostridium difficile-associated diarrhea in adults and children." (2017) — PMID 29257353 — 31개 RCT 8,672명 디피실 설사 1.5% 대 4.0%(RR 0.40, 중간 확실성), 사후 하위분석에서 기저위험 >5%에서만 효과(3.1% 대 11.6%)·≤5%는 차이 없음, 변 검출은 15.5% 대 17.0%로 감소 없음, 당시 지침은 예방 사용을 권하지 않음, 결론: 면역저하·심한 쇠약이 아닌 환자의 단기 병용은 안전·효과적으로 보이며 고위험 입원 환자에게 이득과 해를 알려야.
• "Clostridioides difficile Infection: Update on Management." (2020) — PMID 32003951 — 항생제 관리가 감염을 줄이는 핵심 전략, 미국감염학회는 디피실 감염 예방에 프로바이오틱스를 권하지 않음.
• "How Probiotics Affect the Microbiota." (2019) — PMID 32010640 — 대부분의 연구가 미생물에 대한 영향을 보고하지 못함, 효과는 정착보다 유전자·대사물 공유와 상피·면역세포에 대한 직접 작용, 균주마다 효과가 같다고 기대할 수 없음.
• "Choosing an appropriate probiotic product for your patient: An evidence-based practical guide." (2018) — PMID 30586435 — 효능은 균주·질환 특이적, 시판 제품 대부분은 근거 시험이 없음, 249개 시험에서 근거 충분한 22종 중 15종(68%)이 적어도 한 질환에서 강·중간 근거.
• "The Unregulated Probiotic Market." (2019) — PMID 29378309 — 지역마다 규제가 다름, 질병 주장을 하지 않으면 식품 보충제로 규제되어 효능·안전·품질보다 주장의 정당성에 초점, 같은 상표로 다른 제형 판매 가능, 결론: 현행 규제는 소비자·의사 보호에 부적절.
• "Human gut microbiome: hopes, threats and promises." (2018) — PMID 29934437 — 2013~2017년 장내 미생물 논문 12,900편(40년 전체의 5분의 4), 비만·당뇨·간 질환·암·신경퇴행 질환에서 변화 보고, 환자-건강인 비교 자료가 세균의 인과를 잘못 주장하게 할 수 있음, 식습관·약·장 운동·배변 빈도와 굳기가 구성에 영향.
• "Introduction to the human gut microbiota." (2017) — PMID 28512250 — 디스바이오시스는 많은 염증성 질환·감염과 연관, 해석에는 개인차와 원인·결과 구분이 필요.
• "The Gut Microbiome in Depression and Potential Benefit of Prebiotics, Probiotics and Synbiotics: A Systematic Review of Clinical Trials and Observational Studies." (2022) — PMID 35562885 — 관찰 연구 24개(2,817명) 알파 다양성 차이 없음·베타 다양성 차이 있음, 중재 시험 19개(1,119명)에서 프로바이오틱스·신바이오틱스는 4~9주 주요우울장애 증상을 조금 줄임·프리바이오틱스는 아님, 항우울제 비교·장기 추적 전 임상 적용은 이르다.
• "Microbiota-neuroepithelial signalling across the gut-brain axis." (2025) — PMID 39743581 — 지난 20년 연구가 장내 미생물의 뇌 활동·행동 조절 능력을 확립, 뇌 신호도 미생물 구성·기능에 영향, 양방향 소통.
• "The role of short-chain fatty acids in microbiota-gut-brain communication." (2019) — PMID 31123355 — 짧은사슬지방산의 미생물-장-뇌 매개 역할은 추측 단계, 경로 미해명, 직접 연구는 드물고 특히 사람에서 드묾.
• "Our Microbiome: On the Challenges, Promises, and Hype." (2020) — PMID 33263886 — 미생물 연구가 복잡한 만성 질환에 빠른 해법을 주리라는 과장된 기대와 함께 진단·치료의 현실적 가능성.
• "Irritable bowel syndrome." (2020) — PMID 33049223 — 복통과 변의 모양·횟수 변화, 건강한 사람의 5~10%, 재발·완화 경과, 급성 장 감염이 가장 잘 알려진 위험 요인, 심리적 동반 질환·젊은 여성에 흔함, 장-뇌 소통 장애(운동 이상·내장 과민·중추 처리 변화)는 잘 확립, 미생물 변화는 재현성이 낮은 기전, 경고 증상 없으면 병력으로 진단, 치료 바탕은 교육·식이 조절·수용성 섬유·진경제.
• "British Society of Gastroenterology guidelines on the management of irritable bowel syndrome." (2021) — PMID 33903147 — 기능성 위장관 질환에서 장-뇌 상호작용 장애로 재분류.
• "Italian guidelines for the management of irritable bowel syndrome: Joint Consensus from the Italian Societies of: Gastroenterology and Endoscopy (SIGE), Neurogastroenterology and Motility (SINGEM), Hospital Gastroenterologists and Endoscopists (AIGO), Digestive Endoscopy (SIED), General Medicine (SIMG), Gastroenterology, Hepatology and Pediatric Nutrition (SIGENP) and Pediatrics (SIP)." (2023) — PMID 36517261 — 장-뇌 상호작용의 만성 장애, 경고 증상이 있으면 대장내시경 권고, 프로바이오틱스는 조건부 권고.
• "ACG Clinical Guideline: Management of Irritable Bowel Syndrome." (2021) — PMID 33315591 — 배제 진단보다 적극적 진단 전략 제안, 전체 증상 개선을 위한 저포드맵 식이의 제한적 시도 권고, 장 지향 심리 치료 제안.
• "Efficacy of a low FODMAP diet in irritable bowel syndrome: systematic review and network meta-analysis." (2022) — PMID 34376515 — 13개 RCT 944명, 평소 식사 대비 전체 증상 미개선 RR 0.67로 1위, 대부분 2·3차 진료 시험이고 재도입·개인화 효과는 미연구.
• "Efficacy of a low-FODMAP diet in adult irritable bowel syndrome: a systematic review and meta-analysis." (2021) — PMID 33585949 — 저포드맵 식이는 대조 식사보다 증상을 줄이고 삶의 질을 높임, 영양 적절성·장내 미생물에 대한 장기 효과는 추가 연구 필요.
• "Efficacy of Probiotics in Irritable Bowel Syndrome: Systematic Review and Meta-analysis." (2023) — PMID 37541528 — 82개 시험 10,332명, 일부 조합·균주가 도움이 될 수 있으나 GRADE 확실성은 거의 모든 분석에서 낮음~매우 낮음.
• "Association between antibiotics and gut microbiome dysbiosis in children: systematic review and meta-analysis." (2021) — PMID 33651651 — 아동에서 항생제 노출은 미생물 다양성·풍부도 감소와 연관, 마크롤라이드는 페니실린보다 풍부도 감소가 두 배 오래 지속.