세포 수준 노화 증상, 항염증 유전자 발현 등 대폭 줄어 미 소크 연구소 연구진, 저널 '셀'에 논문
'몸의 염증을 완화하고, 노화 질환의 발병을 늦추고, 오래 살려면 적게 먹어라' 미국 소크 연구소 과학자들이 27일(현지시간) 과학 저널 '셀(Cell)'에 발표한 논문의 결론이다. '소식(小食)하면 장수(長壽)한다'는 말이 과학적으로 입증된 셈이다.
이 연구는 소크 연구소 '유전자 발현 랩(실험실)'의 후안 카를로스 이스피수아 벨몬테 교수와 이 연구소 출신의 중국과학원 교수 3명이 주도적으로 수행했다.
소크 연구소는 논문 발표에 맞춰 별도의 논문 개요를 온라인(www.eurekalert.org)에 공개했다. 노화는 암, 치매, 당뇨병 등 많은 질병의 가장 큰 위험 요인으로 여겨진다.
아울러 음식물의 칼로리 제한은 이런 노화 질환에 대처하는 가장 효과적인 해법 중 하나로 지목돼 왔다.
그러나 칼로리 제한이, 노화하는 개별 세포에 어떤 변화를 가져와 수명이 연장되는지는 지금까지 알려지지 않았다. 연구팀은, 인간으로 치면 50~70세에 해당하는 생후 18개월부터 27개월까지의 생쥐 56마리를, 먹이의 칼로리를 30% 줄인 실험군과 보통 먹이를 준 대조군으로 나눠 실험했다.
이들 생쥐로부터 지방 조직, 간, 신장, 대동맥, 피부, 골수, 뇌, 근육 등 40개 유형의 세포 16만8천703점을 채취해, 단세포 유전자 염기서열 분석 기법으로 유전자 발현 수위를 분석하고, 조직별 세포 구성도 조사했다.
그 결과, 보통 먹이를 준 생쥐의 몸 조직에서 관찰된 노화 관련 세포 구성 변화의 57%가, 칼로리를 제한한 생쥐에선 나타나지 않았다. 칼로리를 제한한 생쥐는 또한 나이가 들어도, 몸의 많은 조직과 세포가 어린 생쥐와 비슷했다.
대조군의 생쥐는 나이가 들면서 거의 모든 조직의 면역세포 수가 급격히 증가했지만, 칼로리를 제한한 생쥐는 나이가 들어도 그런 변화가 생기지 않았다.
칼로리를 제한한 생쥐에선, 갈색 지방 조직의 항염증 유전자 발현도가 어린 생쥐 수준으로 돌아갔다.
연구팀이 노화에 관여하는 것으로 보는 yBa 1이라는 전사 인자는, 칼로리를 줄일 경우 23개의 세포 유형에서 발현도가 달라졌다.
전사 인자는 다른 많은 유전자의 발현도를 조절하는 '마스터 스위치' 작용을 한다.
교신저자로 참여한 중국과학원의 류 광 후이 교수는 "칼로리 제한이 각 유형의 세포에 어떤 영향을 미치는지 알 수 있었고, 노화 과정의 개별 세포 수준에서 어떤 일이 벌어지는지에 대한 완벽하고 상세한 연구도 이뤄졌다"라고 평가했다. 연구팀의 다음 목표는, 이번 연구 결과를 표적으로 활용해 노화 억제 치료제를 개발하는 것이다.