인삼이 파킨슨병 등 뇌질환 치료에 효과가 있다는 국내 연구 결과가 나왔다. 파킨슨병은 뇌의 흑질에 분포하는 도파민 분비 신경세포가 점차 소실돼 발생하는 신경계 퇴행성 질환이다. 떨림, 경직, 운동성 저하 등의 증상이 나타난다. 한국연구재단은 부산대 한의학전문대학원 김승태 교수 연구팀이 뇌 신경세포를 보호해 파킨슨병을 치료하는 인삼 안의 메커니즘을 실험적으로 증명했다고 14일 밝혔다. 아직까지 파킨슨병 치료법은 개발되지 않은 상태다. 증상을 완화하기 위해 리보도파 등 약물이 사용되고 있지만 여러 부작용이 보고되고 있다. 이런 상황에서 연구팀은 한약재인 인삼을 쪄서 말린 홍삼을 파킨슨병 모델에 투여하면 흑질 속 도파민 신경세포의 파괴가 억제된다는 사실을 밝혀냈다. 인삼이 파킨슨병에 효과가 있다는 연구는 일부 있었지만, 인삼을 투여했을 때 뇌의 변화를 실험적으로 분석한 연구는 이번이 처음이다. 연구팀이 도파민을 생산하는 뇌세포를 죽이는 독성물질 ‘MPTP’를 주입해 파킨슨병을 유발한 동물을 면역조직 염색법으로 관찰한 결과, MPTP를 투여하면 도파민 신경세포가 파괴되지만 홍삼을 주입하면 파괴가 억제되는 것으로 나타났다. 또 전기장을 걸어 단백질을 분석하는 방법인 ‘이차원 전기영동법’을 이용해 뇌 선조체 내 단백질의 변화를 관찰했더니 홍삼이 파킨슨병으로 인해 발현이 억제됐던 63개 단백질을 회복시키는 것이 확인됐다. 이 단백질들은 당 대사 및 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환과 관련돼 있어, 인삼(홍삼)이 파킨슨병뿐만 아니라 퇴행성 뇌질환 치료에 광범위하게 활용될 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번 연구 성과는 미래창조과학부·한국연구재단의 기초연구사업(선도연구센터)의 지원을 받았다. 연구 결과는 국제학술지 ‘플로스원’(PLOS One) 지난달 27일자에 실렸다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

국내 연구진이 콘택트렌즈 착용만으로 녹내장을 치료할 수 있는 기술을 개발했다. 녹내장은 안압이 상승하면서 시신경이 눌려 시야가 점점 좁아지는 질환이다. 노안이 시작되는 40대 이후 성인들에게서 주로 나타난다. 국내의 경우 40대 이상 성인의 녹내장 발생률이 5~10%에 이르는 것으로 알려졌다. 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 권인찬 교수팀은 일반 소프트 콘택트렌즈에 비타민을 첨가해 녹내장 치료제가 효과적으로 흡수될 수 있도록 한 녹내장 치료용 콘택트렌즈를 개발하고 기초과학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호에 발표했다. 녹내장을 치료하기 위해서는 높아진 안압을 낮추는 것이 핵심으로 점안액, 먹는 약, 레이저 치료, 수술의 방법이 있다. 점안액을 이용한 방법이 가장 보편적인데 문제는 규칙적으로 점안해야 하며 눈물 때문에 쉽게 제거돼 치료 효과가 떨어진다는 것이다. 연구진은 시중에 판매되는 소프트 콘택트렌즈에 주목했다. 소프트 콘택트렌즈는 친수성 하이드로젤이라는 물질로 만들어져 치료약물을 쉽게 흡수·저장할 수 있으며 착용했을 때 농도 차에 따라 방출돼 지속적으로 약효를 발휘할 수도 있기 때문이다. 일반 콘택트렌즈는 치료에 적합할 정도로 약물이 흡수되지 않는다. 이에 따라 연구진은 콘택트렌즈에 비타민A와 비타민E를 첨가시켜 약물을 좀더 쉽게 흡수할 수 있도록 했다. 연구진에 따르면 이렇게 만든 녹내장 치료용 콘택트렌즈는 점안액을 안구에 직접 투입하는 것보다 훨씬 효과적으로 약물을 안구에 전달했다. 권 교수는 “치료용 콘택트렌즈는 녹내장처럼 지속적 치료를 필요로 하는 안구질환을 효과적으로 고칠 수 있는 차세대 치료법 중 하나로 주목받고 있다”며 “비타민이 갖는 안구보호 효과까지 더해져 녹내장 치료 효과를 높이는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

홍삼이 파킨슨병 치료에도 도움을 준다는 연구결과가 나왔다. 부산대 한의학전문대학원 김승태 교수팀은 최근 홍삼에 뇌신경세포 보호기능이 있어 파킨슨병 치료에도 효과가 있다는 사실을 밝혀내고 미국 공공과학도서관에서 발행하는 기초과학 분야 국제학술지 ‘플로스 원’ 최신호에 발표했다. 파킨슨병은 뇌 흑질에 분포하는 도파민 신경세포가 파괴되면서 떨림, 경직, 자세불안정 등의 증상이 나타나는 퇴행성 뇌질환이다. 기존에도 파킨슨병에 대한 인삼의 효과와 관련한 연구가 일부 있었지만 이번에는 홍삼 투여에 따른 뇌의 변화를 유전정보학적 기법으로 분석해 치료 메커니즘을 밝혀냈다는 평가를 받고 있다. 연구팀은 유전자 변형을 통해 파킨슨병을 유발시킨 생쥐에게 인삼을 찌고 건조시켜 만든 홍삼을 투여한 뒤 도파민 신경세포 파괴 정도와 단백질 변화를 관찰했다. 그 결과 파킨슨병으로 인한 행동장애가 줄어들고 도파민 신경세포 파괴가 억제된다는 사실을 사실을 발견했다. 또 인삼 성분이 당대사 및 퇴행성 뇌질환과 관련된 63개의 단백질 기능이 회복된다는 것도 확인했다. 김 교수는 “이번 연구는 인삼 성분이 파킨슨병으로 인한 운동기능 손실을 회복시키고 도파민 신경세포 파괴를 억제한다는 것을 밝혀냄으로써 파킨슨병 뿐만 아니라 퇴행성 뇌질환 치료제 개발에 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

넓은 바다를 둥둥 떠다니는 플라스틱 쓰레기 섬에 대한 우려가 점차 커지는 가운데, 해외 연구진이 바다 플라스틱 쓰레기로 인해 피해를 입고 있는 바닷새 등 해양생물과 관련한 연구결과를 발표했다. 미국 캘리포니아대학 연구진에 따르면 바닷새와 물고기 등 해양 생물들은 바다에 떠 있는 플라스틱 쓰레기를 먹었다가 결국 목숨을 잃는 일이 잦아지고 있으며, 이런 동물들이 쓰레기를 섭취하는 이유는 쓰레기에서 나는 음식 냄새 때문이라고 주장했다. 이전까지 전문가들 사이에서는 해양생물이 시각적으로 플라스틱 쓰레기를 먹잇감으로 착각하기 때문에 이를 주워 먹는 것이라는 추측이 강했다. 하지만 캘리포니아대학 연구진의 생각은 달랐다. 연구진은 실험을 위해 캘리포니아 해변에 작은 플라스틱 조각을 담은 주머니들을 바다에 담근 뒤 부표로 표시했다. 이들 플라스틱은 총 3가지 타입으로, 각각 고밀도폴리에틸렌(HDPE), 저밀도폴리에틸렌(LDPE), 일반 폴리에틸렌 등으로 나뉜다. 일반적으로 고밀도폴리에틸렌은 전선이나 호스, 파이프 등에, 저밀도폴리에틸렌은 포장재나 단열재 등에 주로 쓰인다. 연구진이 한 달이 흐른 뒤 바다에서 플라스틱 조각을 건저 살펴본 결과, 3가지 타입의 플라스틱 모두에서 실험 처음에는 없었던 냄새가 배어있는 것을 확인했다. 이 냄새는 플라스틱이 바다에서 미생물에 의해 일부 분해되는 등 다양한 과정에서 유발된 것이며, 결과적으로 플라스틱 쓰레기에 흡수돼 해양생물들을 ‘유인’하는 역할까지 하게 됐다는 것이 연구진의 설명이다. 특히 알바트로스나 슴새 등 바다에서 먹잇감을 찾는 바닷새들에게 있어 후각은 먹이를 찾기 위한 매우 중요한 도구로 사용된다. 오랫동안 바다에 머물렀던 플라스틱에서 냄새가 나기 시작하는 순간, 이러한 바닷새들은 플라스틱 쓰레기와 먹잇감을 구별하기 힘들어진다. 연구진은 “바다에 떠다니는 플라스틱에서는 크릴새우(남극 근해에 살며 고래 등 물고기의 먹이가 되는 생물)와 비슷한 냄새가 났다”면서 “플라스틱에서 나는 냄새 때문에 이를 삼킨 바닷새들은 치명적인 부상을 입다”고 우려를 표했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

　젊었을 때 눈이 좋은 사람들도 40~50대를 전후로 노안이 찾아오는 경우가 많다. 노안은 책이나 TV, 스마트폰 같은 것들을 많이 사용해 나이가 들면서 수정체의 탄력이 감소되면서 나타나는 것으로 알려져 있다. 그런데 일본과 영국 연구진이 사람 뿐만 아니라 유인원들도 노안을 겪는다는 재미있는 연구결과를 발표했다. 　일본 교토대 진화 및 사회행동학과, 영국 세인트앤드류스대 심리학 및 신경과학과 공동연구진은 콩고민주공화국 왐바 지역에 사는 보노보 무리를 관찰한 결과 이들에게서도 노안이 나타난다는 사실을 발견하고 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 8일자에 발표했다. 이번 연구는 서울시립대 출신 류흥진 연구원이 주도한 것으로 알려졌다. 연구팀은 11~45세의 보노보 14마리를 관찰한 결과 나이가 들수록 털고르기를 하는 상대와 거리가 멀어진다는 사실을 밝혀냈다. 털고르기는 이나 빈대 같은 몸에 사는 벌레를 없애기 위한 유인원들의 행동이다. 일반적으로 보노보의 눈과 털고르기를 해주는 상대와의 거리는 10㎝ 정도인데 30대 후반이 되면 10~20㎝ 정도가 되고 40대를 넘어서는 40㎝ 이상으로 멀어지는 것이 관찰됐다는 것이다. 마치 나이가 들어 노안이 온 사람이 신문이나 책을 볼 때 멀리 떨어뜨려놓고 보는 것과 비슷한 현상이다. 　류 연구원은 “그동안 보노보를 비롯한 야생 유인원들에게서도 노안이 나타난다는 이야기는 있었지만 정량적 분석을 통해 노안 발생을 확인한 것은 이번이 처음”이라며 “평균 수명이 50세 안팎인 보노보의 노안 진행속도는 사람과 비슷하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

암, 심장질환과 함께 한국인 3대 사망 원인으로 꼽히는 뇌졸중은 뇌혈관이 막히거나 터지면서 뇌 기능 장애가 발생하는 질환이다. 이 중 뇌혈관이 막혀서 생기는 뇌경색은 뇌졸중 원인 중 가장 큰 비중을 차지한다. 이런 가운데 한국표준과학연구원 국가참조표준센터와 동국대 일산병원, 분당서울대병원 등 11개 전국 대학병원 연구진이 ‘한국인 허혈뇌지도’를 개발해 주목받고 있다. 연구진은 뇌경색의 발생 가능성과 정도를 예측하는 ‘뇌 건강나이’ 측정 기술을 만들어 뇌경색을 사전에 인지하고 진행 정도를 추정할 수 있다는 사실을 증명했다고 8일 밝혔다. 이번 연구 성과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘브레인’ 2017년 1월호에 실릴 예정이다. ●뇌경색 환자 5035명 MRI 분석 뇌 허혈은 다양한 원인으로 인해 뇌혈관에 이상이 발생해 혈액의 흐름이 느려지는 상태로, 뇌 자기공명영상(MRI)을 찍으면 뿌옇게 나타난다. 연구진은 2014년 뇌경색 환자 2699명의 뇌 MRI 데이터를 활용해 ‘한국인 허혈뇌지도’를 1차 제작했다. 이어 연구진이 속한 병원들에 입원한 급성 뇌경색 환자 5035명의 MRI 영상 빅데이터를 분석해 정밀도와 신뢰도를 높여 허혈뇌지도를 완성하고 뇌 건강나이 지표도 만들었다. 뇌 건강나이 지표는 허혈이 가장 적은 영상부터 가장 많은 영상까지 표준화해 100등급으로 나눴다. 자신의 뇌 MRI를 허혈뇌지도와 비교해 등급을 파악하고 뇌 건강나이도 확인할 수 있다. ●100등급 표준화… 단계별 예방 활용 연구진에 따르면 81~100등급의 뇌경색 환자는 1~20등급인 환자보다 증상이 악화될 가능성은 1.5배 정도 높고 퇴원 후 3개월 동안 회복 정도도 30% 정도 낮은 것으로 밝혀졌다. 김동억 동국대 일산병원 신경과 교수는 “뇌졸중은 사망률과 영구 장애율이 매우 높아 예방이 중요한 질환”이라며 “한국인 허혈뇌지도와 뇌 건강나이 지표는 뇌경색 환자의 예후를 예측하는 데 활용할 수 있을 뿐만 아니라 뇌경색 발생을 사전에 예방할 수도 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　매년 겨울이 되면 찾아오는 반갑지 않은 손님인 독감은 건조한 환경에서 더 빨리 확산된다는 연구결과가 나왔다. 　미국 국립과학원에서 발행하는 기초과학 분야 국제학술지 ‘PNAS’ 지난달 31일자에는 바다에서 정어리 떼의 이동을 예측하는 수학적 기법으로 겨울철 독감 확산에 영향을 미치는 핵심 요인이 습도라는 논문이 실렸다. 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고) 스크립스 해양연구소, UC샌프란시스코, 스탠포드대 의대 공동연구팀이 연구에 참여했다. 연구진은 독감은 계절적 영향을 많이 받기 때문에 기후변동성이 상대적으로 크게 나타나는 온대지역에서 주로 유행하며 날씨의 변화가 적은 열대지역이나 한대지역에서는 독감 바이러스의 활동성이 떨어져 확산되는 경우가 거의 없다고 밝혔다. 　독감 바이러스의 활동성은 온도와 습도에 따라 달라지는데 특히 습도가 독감 확산에 중요한 역할을 한다고 연구진은 밝혔다. 또 독감 바이러스가 활동하는 데 최적의 온도는 24도로 계산됐으며, 이보다 낮은 온도일 때는 습도가 낮은 건조한 환경에서 활발하게 움직인다. 북미나 유럽지역에서 겨울철 독감이 유행하는 것도 춥고 건조한 날씨 때문이라는 설명이다. 　조지 스기하라 UC샌디에이고대 교수는 “겨울철 독감이나 바이러스의 확산은 주로 실내에서 이뤄지는데 이를 막기 위해서는 실내 온도를 24도 미만으로 유지하고 습도를 높이는 것이 필요하다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

　새사냥이 새들을 똑똑하게 진화하도록 만든다는 재미있는 연구결과가 나왔다. 사냥이나 낚시가 동물들의 개체수에 영향을 미친다는 연구는 이전에도 있었지만 지능의 진화에까지 작용할 수 있다는 연구는 이번이 처음이다. 프랑스 남(南)파리대와 덴마크 조류연구소 공동연구팀은 1960~2015년까지 덴마크 내 사냥된 조류의 숫자와 종류, 크기 등을 분석한 결과 사냥이 새들의 진화를 촉진시킨 중요한 원인 중 하나라는 사실을 밝혀내고 영국왕립학회에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘바이올로지 레터스’ 2일자에 발표했다. 　덴마크에서는 사냥할 경우 사냥날짜, 사냥수량, 잡은 동물의 종류와 크기를 신고하도록 돼 있다. 연구진은 이 자료를 바탕으로 197종의 새 3781마리 뇌 크기를 분석했다. 분석 결과 사냥꾼들이 그동안 잡은 새들은 머리보다 몸집이 큰 새라는 사실을 알게됐다. 본의 아니게 몸집에 비해 머리(뇌용량)가 큰 새들만 살아 남아 새들이 점점 똑똑하게 진화됐다는 것이다. 실제로 덴마크에서 사냥은 강력한 진화압(壓)으로 작용해 점점 머리가 큰 새들이 주류를 차지하게 됐으며 새사냥이 점점 어려워지고 있다고 연구진은 설명했다. 　앤더스 페이프 묄러 남파리대 교수는 “사냥이 새의 진화에 영향을 미친 유일하지는 않겠지만 중요한 요인으로 작용했을 것으로 추정되며 이런 진화압은 사냥이 성행하는 곳이라면 어디나 동일할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

에티오피아에 있는 한 동굴에서 4만 년 된 화장 도구가 발견됐다. 당시 구석기인들은 이 도구로 몸에 칠을 하는 데 사용했을 가능성이 크다고 한다. 프랑스 보르도대 연구팀은 1930년대 초기 인류의 흔적이 발견됐던 포르크 에픽 동굴에서 나온 석기 21점을 분석했다. 또한 함께 나온 붉은색과 노란색 오커도 조사했다. 여기서 오커는 산화철이 주성분인 천연 흙으로, 흔히 황토색을 지칭한다. 특히 오커는 구석기 시대 동굴 벽화를 그리는 데 쓰여 인류 역사상 가장 오래된 안료라고도 불린다. 뿐만 아니라 오커는 화장품이나 접착제로도 쓰였다는 증거도 있다. 고대 이집트인들은 오커를 화장품으로 사용했으며, 구석기인들은 아카시아 나무의 점성 물질과 섞은 오커를 접착제로 사용했다는 연구도 있다. 이처럼 오커는 다양한 용도로 쓰여온 것. 국제학술지 ‘플로스 원’(PLOS ONE) 최신호(11월 2일자)에 실린 이번 연구에서는 오커를 석기로 조심스럽게 연마한 것으로 나타났다. 이 때문에 이 동굴에서는 오커를 곱게 갈아 몸을 치장하는 데 사용했을 가능성이 있다는 것. 반면 이 동굴에서는 동굴 벽화에 관한 증거는 지금까지 부족하다고 한다. 연구를 이끈 다니엘라 로쏘 박사는 “용도에 따라 다르게 쓰였을 오커 분말은 실용적이거나 상징적인 것일 수도 있다”면서 “이는 고도의 행동 복잡성을 보여준다”고 말했다. 한편 현존하는 가장 오래된 동굴벽화는 스페인 북부 엘 카스티요 동굴에서 발견된 벽화 가운데 붉은 원반 그림으로, 지난 2012년 우라늄 연대 측정결과 4만 800년 전의 것으로 측정됐다. 사진=다니엘라 로쏘 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

위암 위험인자로 알려진 ‘헬리코박터 파일로리균’이 성인 천식을 예방하는 효과가 있는 것으로 확인됐다. 헬리코박터균 감염률이 높은 동아시아 지역에서 성인을 대상으로 천식 예방 효과를 입증한 것은 처음이다. 김나영 분당서울대병원 교수와 임주현 서울대병원 강남센터 교수팀은 서울대병원 강남센터에서 검진을 받은 1만 5032명을 분석한 결과 이같은 결론을 얻었다고 3일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘메디슨’에 실렸다. 연구 결과 40세 미만 성인의 경우 헬리코박터균에 감염되면 천식 발생률이 50% 낮아지는 것으로 나타났다. 다만 40세 이상 성인에서는 유의미한 효과가 나타나지 않았다. 또 천식을 제외한 다른 알레르기 질환은 관련이 없었다. 조사 대상 수검자의 63.1%(9492명)가 헬리코박터균에 감염됐고, 2.4%(359명)에서 천식이 있었다. 헬리코박터 감염률은 연령이 1세 늘 때마다 5%씩 증가하는 것으로 분석됐다. 헬리코박터균은 위장점막에 침입해 위염, 위궤양, 십이지장궤양, 위선암 등을 유발하는 주요 원인으로 알려져 있다. 국가암정보센터에 따르면 우리나라 국민의 헬리코박터균 유병률은 60%에 달한다. 헬리코박터 보균자 중 16세 이상이 절반을 넘을 정도로 성인에게 집중돼 있다. 세계보건기구(WHO)는 헬리코박터균이 위암 발생위험을 2~4배 높인다고 밝혔다. 실제로 우리나라에서는 헬리코박터균 보균자 중 약 20%에서 위장관 질환이 있고 1% 정도의 보균자에게서 위암이 발생한다. 임 교수는 “이번 연구 결과는 40세 미만 성인에서 헬리코박터균 감염으로 인한 면역 기전이 천식과 관련된 알레르기 반응에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다”며 “따라서 젊은 성인은 천식 위험도를 고려해 헬리코박터 제균치료를 신중하게 결정할 필요가 있다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

3차원(3D) 입체영화를 보다 보면 영화 속에 있는 듯한 느낌을 받는다. 최근에는 이런 효과를 넘어 컴퓨터가 만든 상황을 실제처럼 느끼게 하는 가상현실(VR) 기술이나 현실과 가상 세계를 겹쳐 보이게 하는 증강현실(AR) 기술이 속속 등장하고 있다. 서울대 전기정보공학부 이신두 교수팀은 모바일 환경에서도 3D 입체영상을 즐길 수 있는 디스플레이 기술을 개발하고 광학 분야 국제학술지 ‘옵틱스 익스프레스’ 1일자에 발표했다. 기존의 3D 영상은 특수안경을 쓰고 영상부터 1~2m 정도 떨어져야 하기 때문에 휴대용 기기에 구현하기는 더 어려웠다. 또 안경 없이 보는 3D 영상기기도 있지만 입체감이 덜하다는 단점이 있었다. 이 교수팀이 만든 3D 영상 디스플레이 장치는 두 개의 영상 패널을 겹치고, 이 사이에 편광 기능을 가진 패널 하나를 더 끼워 넣는 비교적 간단한 방법으로 만들었다. 그 결과 3D 영상의 시청거리를 30㎝로 좁히고 해상도도 높일 수 있었다. 이번 기술은 VR, AR 영상 구현도 가능할 것으로 예상된다. 또 어느 각도에서 보더라도 색이 왜곡되지 않고 선명한 영상을 볼 수 있는 ‘시야각 스위칭 디스플레이’ 같은 차세대 디스플레이 기술에도 활용할 수 있을 것으로 연구진은 전망했다. 이 교수는 “최근 VR 및 AR에 대한 관심이 높아지면서 휴대용 기기에서도 3D 영상 기술에 대한 수요가 늘고 있다”며“휴대용 기기에 손쉽게 적용할 수 있도록 싸고 가벼운 디스플레이를 개발했다는 데 의미가 있다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 외과수술 없이 초음파를 이용해 암 덩어리를 효과적으로 제거할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 성균관대 화학공학과 박재형 교수팀은 초음파로 원격조종을 해 부작용 없이 종양을 치료할 수 있는 스마트 나노로봇을 개발하고 나노 분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 최신호에 발표했다. 기존에도 나노로봇은 빛으로 원격조종이 가능했다. 그러나 빛의 체내 투과율이 낮아 암 치료 효과도 떨어졌다. 연구팀이 금·티타늄 나노입자로 만든 스마트 나노로봇은 체내에서 초음파를 따라 암이 발생한 부위로 이동한 뒤 활성산소를 만들어 종양을 괴사시킨다. 실제로 연구팀은 간, 폐, 비장, 신장, 심장 등 주요 장기에 종양이 있는 생쥐에게 정맥주사로 스마트 나노로봇을 주입해 실험한 결과 종양만 효과적으로 제거된 것을 확인했다. 박 교수는 “이 스마트 나노로봇은 종양 치료에 새로운 패러다임을 제시한 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일반적으로 지구 전체의 기온이 현저하게 떨어지면서 대륙성 빙하와 남북극 빙하, 높은 산악지대의 빙하가 확장되는 빙하기는 근래에 들어 약 10만 년 주기로 나타나는 것으로 알려져 있다. 다만 빙하기의 주기가 10만 년인 명확한 이유는 밝혀지지 않았는데, 최근 영국의 카디프대학교 연구진이 이 이유를 찾았다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다. 연구진은 각기 다른 해조물의 화석이 보존돼 있던 해저 침전물을 조사한 결과, 특정 침전물 층에서 다량의 이산화탄소가 존재하는 것을 확인했다. 이산화탄소가 많은 침전물 층은 모두 10만 년을 주기로 형성된 것이었다. 연구진은 이를 토대로, 빙하기가 10만 년 마다 반복된 원인을 바다에서 찾을 수 있다고 주장했다. 바다가 흡수하는 이산화탄소 양이 급증하면서 대기중 이산화탄소 양이 줄어들었고, 특히 북아메리카와 유럽 아시아 등 넓은 범위에서 대기 중 이산화탄소 양이 줄어들면서 온도가 급격하게 떨어졌다는 것. 바다는 이산화탄소를 흡입하거나 내뿜는 과정을 반복하는데, 빙하가 확장되는 시기의 바다는 대기로부터 이산화탄소를 다량 흡입하는 성질이 강했던 것으로 연구진은 추측하고 있다. 이때 큰 역할을 하는 것이 바로 바다에 서식하는 조류인 해조류다. 해조류는 광합성 과정에서 다량의 이산화탄소를 필수 요소로 삼기 때문에, 대기중의 이산화탄소 양을 줄이는데 큰 영향을 미친다. 반대로 빙하가 축소되는 시기는 바다가 이산화탄소를 내뿜는 성질이 강했기 때문에 지구 기온이 상승하면서 해빙기가 찾아온다. 연구진은 “마지막 빙하기는 약 1만 1000년 전 끝났다. 그때 이후로 해수면이 상승하면서 지구 기온도 함께 상승하고 있고 빙하의 양도 줄어들고 있다”면서 “이러한 현상은 바다가 현재 이산화탄소를 흡수하는 시기인 탓도 있지만, 인류가 만들어낸 이산화탄소 양이 급증한 것도 원인으로 볼 수 있다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘지질학연구‘(Journal Geology) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

일반적으로 지구 전체의 기온이 현저하게 떨어지면서 대륙성 빙하와 남북극 빙하, 높은 산악지대의 빙하가 확장되는 빙하기는 근래에 들어 약 10만 년 주기로 나타나는 것으로 알려져 있다. 다만 빙하기의 주기가 10만 년인 명확한 이유는 밝혀지지 않았는데, 최근 영국의 카디프대학교 연구진이 이 이유를 찾았다고 밝혀 학계의 관심이 쏠리고 있다. 연구진은 각기 다른 해조물의 화석이 보존돼 있던 해저 침전물을 조사한 결과, 특정 침전물 층에서 다량의 이산화탄소가 존재하는 것을 확인했다. 이산화탄소가 많은 침전물 층은 모두 10만 년을 주기로 형성된 것이었다. 연구진은 이를 토대로, 빙하기가 10만 년 마다 반복된 원인을 바다에서 찾을 수 있다고 주장했다. 바다가 흡수하는 이산화탄소 양이 급증하면서 대기중 이산화탄소 양이 줄어들었고, 특히 북아메리카와 유럽 아시아 등 넓은 범위에서 대기 중 이산화탄소 양이 줄어들면서 온도가 급격하게 떨어졌다는 것. 바다는 이산화탄소를 흡입하거나 내뿜는 과정을 반복하는데, 빙하가 확장되는 시기의 바다는 대기로부터 이산화탄소를 다량 흡입하는 성질이 강했던 것으로 연구진은 추측하고 있다. 이때 큰 역할을 하는 것이 바로 바다에 서식하는 조류인 해조류다. 해조류는 광합성 과정에서 다량의 이산화탄소를 필수 요소로 삼기 때문에, 대기중의 이산화탄소 양을 줄이는데 큰 영향을 미친다. 반대로 빙하가 축소되는 시기는 바다가 이산화탄소를 내뿜는 성질이 강했기 때문에 지구 기온이 상승하면서 해빙기가 찾아온다. 연구진은 “마지막 빙하기는 약 1만 1000년 전 끝났다. 그때 이후로 해수면이 상승하면서 지구 기온도 함께 상승하고 있고 빙하의 양도 줄어들고 있다”면서 “이러한 현상은 바다가 현재 이산화탄소를 흡수하는 시기인 탓도 있지만, 인류가 만들어낸 이산화탄소 양이 급증한 것도 원인으로 볼 수 있다”고 설명했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘지질학연구‘(Journal Geology) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

바늘도둑이 소도둑 된다는 속담처럼 작은 거짓말을 반복하다 보면 갈수록 더 큰 거짓말을 하게 되며 죄책감도 못 느끼게 된다는 사실이 뇌과학적으로 밝혀졌다. 막말과 거짓말을 일삼는 정치인이나 연구 결과를 조작하는 학자, 불륜을 저지르는 배우자들이 양심의 가책 없이 거짓말을 하는 이유가 실험적으로 밝혀졌다는 평가다. 영국 런던대(UCL)와 미국 듀크대 공동연구진은 거짓말을 반복하다 보면 부정직한 행동을 제어하는 뇌의 부위가 무감각해진다는 사실을 밝혀내고 연구 결과를 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 24일자에 발표했다. 이번 연구에는 ‘상식 밖의 경제학’ 저자로 유명한 행동경제학자인 듀크대 댄 애리얼리 교수도 참여했다. ●英·美 연구진, 58명 대상 뇌 기능 연구 연구진은 18~65세의 건강한 성인 남녀 58명을 대상으로 거짓말에 따라 자신이나 상대방의 이해득실을 계산하도록 한 ‘거짓말-보상’ 게임을 시키면서 이들의 뇌 움직임을 기능성자기공명영상(fMRI)으로 촬영했다. 그 결과 처음 거짓말을 할 때는 측두엽 해마 끝부분에 붙어 있는 편도체가 활발하게 움직이는 것이 관찰됐다. 편도체는 학습과 감정, 정서기억과 관련한 정보를 처리하는 뇌 부위로 흔히 ‘감정과 정서의 브레이크’라고 불린다. 양심, 공포, 분노 등은 모두 편도체에서 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구진은 거짓말이 반복될수록 편도체의 활성화 정도가 눈에 띄게 약해지는 것을 확인했다. 작은 거짓말이 성공하면서 감정의 브레이크가 느슨해지기 시작해 결국은 완전히 고장나게 된다는 말이다. 특히 자신에게만 이득이 되고 상대방이 손해를 본다고 생각되는 거짓말보다는 두 사람 모두에게 이득이 된다고 판단되는 거짓말을 할 때 편도체는 거의 움직이지 않았다. 서로에게 이득이 되는 거짓말은 ‘나쁜 것이 아니다, 양심에 걸릴 것이 없다’고 생각하기 때문에 편도체가 반응하지 않게 되는 것이다. ●“바늘도둑, 소도둑 된다” 뇌과학 증명 테리 샬럿 UCL 실험심리학과 교수는 “이번 연구는 부정직한 행위를 반복적으로 행할 경우 편도체의 반응과 활동량을 변화시켜 결국 감정에까지 영향을 미친다는 것을 보여 주는 첫 번째 실험 결과”라며 “사람들이 위험을 감수하고 무리하게 투자하는 행위나 반복적으로 폭력을 일삼는 행위 등 다양한 인간 행동의 이면을 읽을 수 있도록 도와준 연구”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

일반적인 프라이팬은 알류미늄판에 테프론(PTFE) 접착제 역할을 하는 과불화화합물인 PFOA, PFHXA를 첨가해 만든다. 이런 제품에 열을 가했을 때, PFOA 등이 휘발하며 호흡기를 통해 인체에 유해성분이 들어온다는 데 있다. 체내에 흡수되면 불임이나 갑상선호르몬 이상, 내분비계 교란 등 건강에 다양한 악영향을 끼치는 것으로 알려졌다. 최근 국제학술지 논문에 따르면 국내 산모 264명 중 82%에게서 과불화화합물이 모유에서 검출됐으며, 모유 속 일부 유해화학물질은 농도가 외국보다 10~30배 이상 높은 것으로 나타났다. 또한 과거 미국 존스홉킨스병원에서는 신상아 300명의 탯줄혈액을 조사한 결과, 298명 거의 모두에게서 과불화화합물이 발견됐다. 이는 주방일 등을 하면서 늘 과불화화합물에 노출돼있는 임산부를 통해 태아에게도 주입되고 있다고 예측할 수 있다. 이에 그린팬 프라이팬은 제조과정부터 과불화화합물이 전혀없는 더몰론(Thermolon) 친환경 세라믹 도자기 코팅 기술을 적용했다. 요리 중 유독가스가 배출되지 않는 건강한 프라이팬을 표방하는 벨기에 브랜드 ‘그린팬 프라이팬’은 건강을 가장 중요시하는 유럽과 미국, 일본에서 많이 사용되는 전세계 세라믹 프라이팬 시장을 선점하고 있다. 또한 지난 25일 프라이팬 브랜드 ‘벨기에 그린팬’이 PCA생명과 상호 고객들에게 그린팬 프라이팬 특별 고객 혜택 서비스 및 재무상담서비스 제공을 위한 업무협약을 체결했다고 밝혔다. 이번 협약으로 벨기에 그린팬은 PCA생명 고객들에게 그린팬 프라이팬 할인 및 프리미엄 고객 서비스 혜택을 제공한다. PCA 생명은 그린팬 고객들에게 자사 경제 교육 캠페인인 ‘PCA 찾아가는 경제 교실’을 통해 재무적인 컨설팅을 제공할 예정이다. 그린팬 관계자는 26일 “아기와 엄마 모두의 건강을 챙기고 요리의 편리함도 챙길 수 있는 프라이팬으로는 유해물질이 전혀없는 세라믹 프라이팬을 적극 추천한다”며 “향후에도 보다 많은 고객들이 건강한 주방 요리문화를 정착해 나갈 수 있도록 금번 업무협약과 같은 혜택과 기회 발굴을 위해 꾸준히 노력하겠다”고 전했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

수전 서랜던과 닉 놀테가 주연한 1992년 영화 ‘로렌조 오일’은 ‘부신백질이영양증’(ALD)이라는 불치병에 걸린 아들을 낫게 하는 방법을 찾기 위해 동분서주한 아우구스토 오도네와 미카엘라 부부의 실화를 바탕으로 했다. 국내 연구진이 역분화줄기세포(iPSC) 기술을 활용해 영화의 소재로 쓰인 ALD의 원인을 최초로 밝혀냈다. ●원인 몰라 2년 내 식물인간 돼 사망 줄기세포기반 신약개발연구단 김동욱 단장(연세대 의대 교수)과 유제욱 연세대 의대 교수 공동연구팀은 ALD 환자에게서 체세포를 떼어내 처음으로 역분화줄기세포를 만들고 이 줄기세포를 이용해 질병의 발병 과정과 핵심 물질을 찾아내는 데 성공, 기초과학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 25일자에 발표했다. ALD는 염색체 이상으로 인해 몸속에서 긴사슬지방산이라는 물질이 분해되지 않고 뇌로 들어가 염증을 일으켜 신경세포를 파괴하는 희귀질환이다. 보통 10세 이하 남자아이에게서 주로 발생하고 첫 증세가 나타난 지 6개월 만에 시력과 청력을 잃고 2년 내에 식물인간이 돼 사망하게 된다. 지금까지는 긴사슬지방산이 어떻게 뇌 염증을 유발하는지 정확한 메커니즘이 밝혀지지 않아 치료제를 개발하는 데 어려움을 겪었다. 연구팀이 ALD 환자의 체세포에서 역분화줄기세포를 만들어 세포 변화를 관찰한 결과 이들 세포는 긴사슬지방산을 분해하지 못하고 축적하는 것을 알 수 있었다. 또 연구팀은 ALD 환자의 뇌에 염증이 발생하는 직접적인 원인은 긴사슬지방산이 아니라는 것도 밝혀냈다. 긴사슬지방산이 분해되지 못하고 축적되면서 과다 생성된 ‘25-HC’이란 물질이 뇌에 염증을 일으킨다는 것이다. ●뇌 염증 원인 찾아 치료제 개발 기대 실제로 연구팀은 실험용 생쥐에게 25-HC를 과다 투입하면 ALD 현상이 나타나고 이 물질을 차단하면 뇌 염증이 줄어드는 것도 관찰했다. 김동욱 교수는 “이번 연구를 통해 ALD의 핵심 증상인 뇌 염증이 25-HC에 의해 생긴다는 것을 확인한 만큼 이를 차단하는 물질을 찾으면 효과적인 ALD 치료제로 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

불필요한 말을 흔히 ‘사족’(蛇足)이라고 부른다. 뱀에 발이 없듯이 쓸데없는 군더더기를 붙였다는 뜻이다. 그런데 최근 미국 과학자들은 ‘사족’이 실제로 있다는 재미있는 연구결과를 발표했다. ●1억 5000만년 전 다양한 발 존재 미국 플로리다대 하워드 휴즈 의학연구소 연구팀은 뱀의 유전자 분석 결과 약 1억 5000만년 전까지만 해도 뱀이 다양한 형태의 발을 갖고 있었다는 사실을 밝혀내고 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 20일자에 실었다. 또 미국 스탠퍼드대와 로런스 버클리 국립연구소 연구진은 ‘크리스퍼-캐스9’ 유전자가위 기술을 이용, 뱀으로부터 다리가 만들어지지 않도록 하는 유전자를 추출해 실험용 생쥐에게 주입한 결과 생쥐들도 뱀처럼 발이 생기지 않고 작은 마디 형태로 나타나거나 다리가 생기지 않는다는 사실을 확인했다. 이 연구는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 20일자에 실렸다. ●유전자 변이로 다리 생기지 않아 이들 연구진은 현재도 뱀이 발을 만들 수 있는 유전자를 갖고 있지만 유전자 변이로 인해 해당 DNA가 활성화되지 않도록 변했다는 사실도 확인했다. 실제로 비단뱀과 보아뱀은 지금도 몸속에 작은 다리뼈를 갖고 있는 것으로 알려졌다. 로런스 버클리 연구소의 악셀 비젤 박사는 “이번 연구 결과는 유전자가 몸속에 남아 있다면 지금은 다리가 없더라도 특정 상황에서는 다시 생겨날 수 있음을 의미한다”고 주장했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

팔과 다리를 늘리는 ‘골연장’ 수술에서 발생하는 부작용을 효과적으로 예방할 수 있는 치료법이 개발됐다. 이동훈 연세의대 정형외과학교실 교수팀은 2010~2011년 하지 골연장 수술을 받은 환자 20명을 대상으로 ‘생물학적 골형성 촉진치료법’의 효과를 분석한 결과 이같이 나타났다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘CORR’ 최근호에 발표됐다. 골연장은 선천적 또는 후천적으로 양쪽 팔, 다리 길이가 2㎝ 이상 차이를 보이는 경우나 사고나 질병으로 뼈 일부분이 사라지는 등 현저하게 키가 작은 저신장증 환자의 뼈 길이와 모양을 바꾸는 치료법이다. 그러나 수술을 받은 환자의 약 2~10%에서 연장한 부위에 뼈가 형성되지 않는 ‘불유합’(지연유합)이 나타나는 것으로 알려졌다. 불유합은 광범위한 뼈이식 수술을 하거나 장기간에 걸친 회복 기간을 거쳐야 하므로 심각한 부작용에 해당한다. 연구팀은 대상자 10명에게 생물학적 골형성 촉진치료법으로 각 환자의 골반에서 추출한 골수세포와 말초혈액에서 뽑은 혈소판풍부혈장을 농축해 주입하고 나머지 10명은 자연스럽게 회복단계를 밟도록 했다. 평균 28개월 추적관찰 결과, 치료를 받은 환자(치료군)들의 골형성 정도가 자연회복 단계를 거친 환자(대조군)들에 비해 유의하게 높은 것으로 나타났다. 뼈의 바깥쪽 단단한 부분인 피질골이 수술부위 앞쪽에서 1㎝ 재생되는 데 걸리는 시간을 측정한 결과 치료군은 1.14개월, 대조군은 1.47개월 소요됐다. 수술부위 뒤쪽 피질골, 안쪽 피질골, 측면 피질골의 골형성 속도 역시 치료군이 대조군보다 빨랐다. 또 새로 형성된 피질골 1㎝당 환자의 체중을 견디는 데 소요된 시간을 보면 치료군이 0.89개월로 대조군 1.38개월보다 앞섰다. 이동훈 교수는 “치료법으로 쓰인 골수세포에는 뼈로 분화될 수 있는 조상세포가 많고 혈소판풍부혈장에는 이런 세포들이 잘 활동할 수 있도록 만드는 여러 가지 신호물질들이 있다”며 “두개의 성장 촉진 성분이 결합해 뼈 재생이 잘되도록 돕는 것으로 나타났다”고 말했다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

우리 몸의 근육에 ‘생체 시계’이 있어서, 낮 시간에 하는 운동과 밤 시간에 하는 운동의 효과가 각기 다르게 나타난다는 연구결과가 나왔다. 미국 노스웨스턴대학 연구진이 실험용 쥐에게 각각 다른 시간에 운동을 하게 한 뒤 신체 변화를 비교 분석한 결과, 근육에는 일반적으로 일컫는 생체 시계가 있으며 낮과 밤에 따라 생체리듬이 달라지는 것을 확인했다. 즉 운동을 할 때 밝은 환경인지, 어두운 환경인지에 따라 근육이 각기 다른 반응을 보인다는 것인데, 특히 체내 산소량에 큰 변화가 생기는 것으로 나타났다. 체내 산소와 생체 시계는 하나의 팀과도 같다. 이들이 함께 움직이면서 근육 세포가 에너지를 만들 수 있게 돕는다. 체내 산소와 생체 시계의 ‘호흡’이 매우 중요한데, 밤 보다는 낮에 체내 산소와 생체 시계의 호흡이 더욱 뛰어나 근육이 더 많은 에너지를 만들어 낼 수 있도록 돕는다는 것이 연구진의 설명이다. 체내 단백질 HIFs도 근육의 생체 시계와 연관이 있다. 이 단백질은 체내 신진대사를 높여 더 많은 산소가 근육 세포에 도달할 수 있도록 돕는다. 이렇게 산소와 만난 근육 세포는 지속적으로 에너지를 만들어낼 수 있다. 이런 역할을 하는 체내 단백질 역시 밤 보다는 낮에 더욱 효과적으로 작용된다. 이밖에도 밤에 운동을 하면 낮에 운동하는 것보다 더 많은 양의 젖산이 체내에 쌓이는 것을 확인했다. 연구를 이끈 노스웨스턴대학의 요셉 베이스 박사는 “연구 결과, 근육이 가장 효과적으로 운동력을 발휘하는 시간은 우리 몸이 깨어 있는 낮 시간인 것으로 나타났다”면서 “체내 산소의 양을 조절할 수 있는 방법을 찾는다면 잠들어 있는 근육 세포를 깨우는데 도움이 될 것”이라고 설명했다. 자세한 연구결과는 생명과학분야의 권위있는 국제학술지인 ‘셀 메타볼리즘’(Cell Metabolism) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr