야근 잦으면 치매 위험 높아지고
해외여행 후 시차 부적응 등
24시간 신체리듬 작동원리 규명

토마스 페를만 스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회 사무총장이 2일 노벨 생리의학상 공동 수상자를 발표하고 있다. /연합뉴스

올해 노벨 생리의학상을 받은 미국의 제프리 C 홀 메인대 교수(72), 마이클 로스배시 브랜다이스대 교수(73), 마이클 영 록펠러대 교수(68)는 생체시계를 통제하는 분자 메커니즘을 발견한 의학자들이다. 전문가들은 이들의 연구를 토대로 야간활동이 퇴행성 질환에 미치는 영향이 밝혀지는 등 수면건강 연구에 크게 기여했다고 분석했다.

노벨위원회는 2일 “세 명의 수상자가 초파리를 이용해 생체리듬을 조절하는 유전자를 분리한 뒤 이 유전자가 밤 동안 세포에 축적된 단백질을 어떻게 암호화하고 낮 동안 어떻게 분해하는지를 증명했다”고 설명했다. 영 교수와 홀 교수, 로스배시 교수는 생체시계가 인간의 행동, 호르몬 주기, 잠, 체온, 신진대사 등을 통제한다는 것도 밝혔다. 생체시계가 식물, 동물 등에서 똑같은 원리로 작동한다는 사실도 확인했다.

인간은 몸속 생체시계로 낮과 밤에 적응한다. 외부 환경과 체내 생체시계 사이에 조화가 깨지면 건강에 문제가 생길 위험이 크다. 시간대가 다른 나라를 여행할 때 시차 부적응을 경험하는 이유다. 세 교수는 1980년대 초반부터 분자생물학에 기반해 생체리듬을 연구했다. 초파리를 활용해 기간, 시간 등에 관한 유전자가 변형되면 생체주기가 길어지거나 짧아진다는 사실을 규명했다.

생체시계 연구 결과는 각종 질환의 원인을 파악하고 항암제 치료효과를 극대화하는데 활용되고 있다.

노지훈 서울아산병원 신경과 교수는 “하루를 기반으로 하는 주기성 리듬은 개별 장기에서도 관찰된다”며 “이 같은 리듬이 손상되면 수면장애뿐 아니라 심혈관 질환, 당뇨 등 대사질환, 치매 등 퇴행성 질환, 종양성 질환 등이 증가할 수 있다”고 했다. 교대근무 등으로 밤에 일하는 야간 근무자는 퇴행성 질환 등의 위험이 높아진다는 설명이다. 노 교수는 “약제가 가장 효과적으로 반응하는 시점을 파악해 항암제를 투여하는 등 생체리듬을 치료에 적용하는 연구도 이뤄지고 있다”고 덧붙였다.

올해 노벨상 상금은 900만크로나(약 12억6700만원)다. 세 명의 교수가 나눠 받는다. 시상식은 오는 12월10일 열린다.

■ 생체시계

동·식물 생체 내에 있는 생물학적 시계를 말한다. 생리 대사 행동 노화 등 생체의 주기적 리듬을 주관하는 역할을 한다. 예를 들어 사람의 체온은 하루 종일 누워 있거나 어둠 속에 갇혀 있더라도 밤과 낮 시간에 따라 일정하게 변한다. 이는 우리 내부에 일정한 리듬이 존재하고 시계와 같은 메커니즘이 작용한다는 것을 의미한다. 생체시계는 인간의 경우 수면, 체온, 혈압 등에 직접적인 조절자 역할을 한다.

이지현 기자 bluesky@hankyung.com