어이없는 상황에 맞닥뜨리면 자신도 모르게 “열받는다”라는 말이 튀어나오기도 한다. 지구온난화로 인해 기온이 점점 오르면 실제로 열 받아 범죄나 전쟁 같은 폭력적 행위들이 증가한다는 연구 결과도 있었다. 2013년 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리)와 프린스턴대 공동 연구팀은 기상이변이 성폭력, 살인, 지역 분쟁 같은 폭력 사태를 급증시킨다는 사실을 밝혀내고 과학 저널 ‘사이언스’에 발표했다. 사람뿐만 아니라 폭염은 원숭이, 생쥐 같은 동물의 공격성을 증가시킨다는 사실도 알려져 있다. 이런 상황에서 기온이 오르고 날씨가 좋지 않으면 사람에 대해 개들의 공격성이 늘어난다는 연구 결과가 새로 나왔다. 미국 하버드대 의대, 하버드대 공중보건대, 브리검여성병원 외과부 공동 연구팀은 날씨가 덥고 햇볕이 강한 날, 대기 오염이 심한 날에는 개 물림 사고가 평소보다 최대 11% 증가할 수 있다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 6월 16일자에 실렸다. 연구팀은 2009~2018년까지 댈러스, 휴스턴, 볼티모어, 시카고, 로스앤젤레스, 뉴욕 등 미국 8개 대도시에서 발생한 개 물림 사고 데이터를 분석했다. 연구팀은 개 물림 사고와 초미세먼지(PM 2.5), 오존 농도, 기온, 자외선 강도, 강수량 등 다양한 기상 조건과 비교했다. 분석 결과 조사 기간 동안 8개 도시에서는 6만 9525건의 개 물림 사고가 있었으며 이는 하루 평균 3건 수준이었다. 그런데 개 물림 사고 발생률은 자외선 지수가 높은 날은 11%, 기온이 높은 날은 4%, 오존 지수가 높은 날은 3% 증가했다. 반면 강수량이 많은 날은 개 물림 사고가 1% 감소한 것으로 나타났다. 반면 초미세먼지 농도는 개 물림 사고 발생률에 영향을 미치지 않는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 클라스 린만 하버드대 의대 교수(재활의학)는 “기온과 대기 오염 수준이 개를 비롯한 여러 동물의 공격성에 밀접한 영향을 준다는 사실을 추가로 확인할 수 있다”라면서 “이번 연구 결과는 개의 품종, 성별, 중성화 여부 등은 고려하지 않았기 때문에 개 물림 위험을 높이는 데 다른 요인이 있는지는 추가 연구를 통해 확인할 필요가 있다”라고 말했다.

2022년 기준 건강보험심사평가원에 따르면 불임과 난임으로 병원을 찾는 인원이 37만명을 넘은 것으로 알려졌다. 2018년 대비 불임과 난임 시술 건수가 각각 4.7%, 16% 증가했다. 출산율은 감소하고 불임, 난임으로 병원을 찾는 이들은 늘고 있다. 문제는 난임과 불임 원인은 다양하다. 포스텍 기계공학과, IT융합공학과, 차의과대 의학전문대학원 공동 연구팀은 자궁 세포의 환경과 유사한 하이드로젤을 개발해 자궁 내막 재생을 유도하고 기본 조절 메커니즘 밝혀냈다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 건강한 자궁 내막은 임신에서 매우 중요하다. 자궁 내막이 얇으면 수정된 배아가 착상될 확률이 낮고, 착상되더라도 유산될 확률이 높다. 호르몬 치료나 자궁 내막 주사 등 치료 효과가 낮다. 연구팀은 자궁 전체 조직과 내막 특정 층에서 유래한 하이드로젤을 개발했다. 연구팀이 개발한 하이드로젤 단백질 구성은 실제 자궁 내막 성분과 유사했고 동물 모델 실험을 통해 효과를 확인했다. 연구팀은 생쥐의 자궁에 하이드로젤을 주입한 결과 자궁 내막 두께가 회복되는 것을 확인해 배아 착상에 유리한 환경을 만들었으며 생체소재로 세포 독성이 적어 착상된 배아의 생존율도 90%에 이르는 것이 관찰됐다.또 연구팀은 자궁 내막을 재생하는 과정에서 인슐린 유사 성장인자와 인슐린 성장인자 결합단백질이 관여한다는 사실도 밝혀냈다. 연구를 이끈 조동우 교수는 “이번에 개발한 기술은 자궁 내막 재생과 성공적 임신을 위한 자궁 조직 특이적 하이드로젤 개발”이라며 “자궁 내막과 근육 등 하이드로젤을 만드는 조직에 따라 자궁 내 유착, 반복 착상 실패 등 다양한 유형에 대한 치료 효과를 확인하는 등 추가 연구로 난임 환자의 맞춤형 치료가 가능할 것”이라고 설명했다.

연예 프로그램을 보다 보면 간혹 고음을 내지 못하는 출연자가 나와 시청자와 관람객들의 웃음을 끌어내는 장면이 나온다. 실제로 멋진 목소리를 가졌는데도 마이크를 들고 노래를 부르기만 하면 고음을 내지 못해 웃음을 참을 수 없게 만드는 경우가 종종 있다. 아이슬란드 유전체학 기업 디코드 제네틱스와 레이캬비크 아이슬란드대, 레이캬비크대, 싱가포르 난양공대, 스페인 바르셀로나대, 카탈루냐 고등연구소(ICREA) 공동 연구팀은 성별 관계없이 고음을 내는 데 관여하는 유전자 변이를 발견했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 6월 10일자에 실렸다. 과학자들은 사람들의 언어 장애를 유발하는 변이를 확인해 목소리에 대한 유전적 영향을 추정했지만 어떤 유전자가 관여하고 목소리에 어떻게 영향을 미치는지 명확히 밝혀지지 않았다. 일반적으로 사람의 목소리는 신체 크기와 호르몬에 의해 부분적으로 영향을 미친다. 이 때문에 여성의 목소리가 남성의 목소리보다 고음을 나타내는 경향을 보인다. 그렇지만 중요한 것은 유전학이다. 연구팀은 쌍둥이를 포함해 1만 4144명을 대상으로 디코드 제네틱스 유전자 연구를 실시했다. 연구팀은 골밀도부터 정신 건강까지 4시간에 걸친 집중 검사를 했다. 이와 함께 실험 참가자의 음성을 녹음한 다음 목소리 주파수와 유전자 데이터베이스를 비교분석을 했다. 그 결과 ABCC9이라는 유전자의 변이가 나이와 성별에 상관없이 고음에 관련이 있다는 사실을 확인했다. ABCC9 유전자는 콜라겐과 엘라스틴이라는 단백질의 기능에 영향을 미치며 이 단백질들은 성대를 진동시키는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 고음 변이를 가진 사람들이 심장 질환을 앓을 가능성이 높다는 사실도 발견했다. 콜라겐 단백질이 많거나 엘라스틴 단백질에 결함이 있으면 성대와 심장 근육이 굳어져 문제를 발생시킬 수 있기 때문이다. 연구를 이끈 디코드 제네틱스의 유전학자이자 언어학자인 로샤 시그니 기슬라도티르 박사는 “대규모 집단에서 목소리 높낮이에 실제로 영향을 미치는 유전적 변이를 발견한 것은 처음”이라며 “목소리의 생물학적 메커니즘에 대한 새로운 사실을 알게 돼 추가 연구를 통해 언어 장애나 목소리 치료에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

최근 몇 년 우주 선진국을 중심으로 달을 넘어 화성 탐사에 주목하고 있다. 순수한 과학적 호기심을 넘어 ‘제2의 지구’ 또는 우주식민지를 찾겠다는 실질적 목표 때문이기도 하다. 현재 기술로 우주로 사람을 안전하게 보내는 것이 가능할까. 이와 관련해 최근 과학자들이 다양한 연구 결과를 내놓고 있다. 미국 항공우주국(NASA) 휴스턴 존슨우주센터를 중심으로 한 공동 연구팀은 우주여행 시간이 길수록 뇌 속 체액 변화가 발생해 비행 전 상태로 회복하는 데 오랜 시간이 걸린다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 6월 9일자에 실렸다. 우주탐사와 거주를 위해서는 사람이 오랜 시간 우주여행을 거쳐 지구와 전혀 다른 환경에서 살아야 한다는 전제를 갖고 있다.문제는 사람이 오랫동안 우주에 나가 있을 때 어떤 변화가 일어날 것인지 정확히 알려지지 않았다는 점이다. 2016년 미국 캘리포니아 어바인대 의대 연구팀은 현재 우주탐험 기술로 사람이 6개월 이상 우주방사능에 노출될 경우 전두엽 피질의 뉴런 연결과 중추신경계의 밀도가 약해지고 뇌세포 변형이 발생해 기억력 저하, 치매, 중증 우울증 등 각종 인지 및 뇌 기능 장애를 겪을 수 있다는 연구 결과를 ‘사이언티픽 리포츠’에 발표하기도 했다. 이번 연구팀은 2주, 6개월, 6개월 이상 우주에서 임무를 수행한 경험이 있는 우주비행사 30명의 자료를 정밀 분석했다. 연구팀은 특히 우주비행 전후에 자기공명영상(MRI)으로 촬영한 뇌 영상에 주목했다. 분석 결과 우주여행 기간이 길어질수록 뇌실 확장 현상이 나타나는 것으로 확인됐다. 뇌실은 뇌척수액으로 채워진 뇌의 공간이다. 뇌척수액은 뇌를 보호하고 영양을 공급하며 노폐물을 제거하는 역할을 한다. 뇌실이 확장되면 뇌척수액 순환에 문제가 생겨 중추신경계에 악영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 연구팀에 따르면 6개월 이상 우주에 머물렀다면 지구로 귀환해 다시 우주로 나가기까지 3년 이상의 휴식 기간을 가져야 뇌실 크기가 정상으로 돌아온다.이런 문제들 때문에 우주탐사에서 인간이 받는 영향을 최소화하기 위한 기술들이 개발되고 있다. 스위스 로잔연방공과대(EPFL) 연구팀은 종이 접기와 장난감 블록에서 영감을 받아 2차원 평면 삼각형 모양에서 거의 모든 형태의 3차원 물체로 변신할 수 있는 ‘모리3’ 로봇을 개발했다고 14일 밝혔다. 모리3는 우주여행에서 다양한 용도로 활용될 수 있는 모듈형 로봇이라고 연구팀은 설명하고 있다. 이 연구 결과는 기계공학 및 인공지능 분야 국제학술지 ‘네이처 머신 인텔리전스’ 6월 13일자에 실렸다. 모리3 로봇은 삼각형을 기본으로 하고 ‘폴리곤 메시’(Polygon Mesh)라는 프로세스를 이용해 다양한 크기와 구성으로 만들 수 있도록 한 일종의 모듈형 로봇이다. 우주공간에서는 다양한 작업을 해야 하는데 개별 작업마다 필요한 로봇을 투입하기 위해서는 우주선이나 탐사선이 엄청나게 커야 한다. 이에 연구팀은 공간을 덜 차지하면서 필요에 따라 크기, 모양, 기능을 변경시킬 수 있는 로봇 기술을 개발한 것이다. 연구를 이끈 제이미 팩 EPFL 교수(로보틱스)는 “모리3는 우주 공간에서 이동과 물체 취급 및 운반, 사용자와 상호 작용이라는 로봇의 세 가지 임무를 모두 완벽하게 수행할 수 있음을 이번 연구로 확인했다”고 말했다.

생텍쥐페리의 ‘어린 왕자’는 지금까지 500여개 언어로 번역 출간됐습니다. 단순하고 쉬운 문장으로 쓰였지만 많은 것을 생각하게 해 줍니다. 생전에 법정 스님은 한평생 잊을 수 없는 가장 고마운 벗은 ‘어린 왕자’를 소개해 준 사람이라며 지인들에게 책을 서른 권도 넘게 사서 나눠 줬다고 어린 왕자에 대한 팬심을 밝힌 바 있습니다. 심지어 1971년 3월에 쓴 ‘미리 쓰는 유서’라는 수필에서는 “육신을 버린 뒤 훨훨 날아서 가고 싶은 유일한 곳이 어린 왕자가 사는 별나라”라고 말하기도 했습니다. 많은 사람이 어린 왕자에서 좋아하는 부분 중 하나가 사막에서 여우를 만나 ‘길들인다는 것’에 대해 이야기하는 장면이라고 합니다. 그런데 극지방만큼이나 생명체가 존재하기 힘든 사막에서 여우는 어떻게 살아남을 수 있는 것일까요. 물론 전갈, 뿔살모사, 턱수염도마뱀 같은 파충류 몇 종이 살기도 하지만 사막을 거주지로 삼는 생명체는 거의 없습니다. 낙타도 사막을 지나갈 뿐이지 사막에서 살고 있는 것은 아닙니다. 과학자들도 사막에서 사는 여우들의 생존 비결이 궁금했던 모양입니다. 포르투갈 포르투대, 미국 캘리포니아 버클리대(UC 버클리), 모로코 무함마드 5세 대학, 남아프리카공화국 요하네스버그대 공동 연구팀은 사막에 사는 여우들이 덥고 건조한 환경에서 살아남을 수 있게 해 주는 유전적, 생리적 메커니즘을 규명했다고 14일 밝혔습니다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태·진화학’ 6월 13일자에 실렸습니다. 흰꼬리모래여우(루펠여우)와 사막여우(페넥여우)는 물을 거의 구할 수 없는 지대에 살기 때문에 체내 수분을 쉽게 배출하지 않게 돼 있습니다. 특히 만화 ‘뽀로로’에 등장하는 ‘에디’ 캐릭터로 아이들에게도 친숙한 사막여우는 신장에 오랫동안 수분을 갖고 있을 수 있다고 합니다. 연구팀은 사막에 사는 흰꼬리모래여우, 검은꼬리모래여우, 사막여우, 붉은여우 등 4종을 포함해 각기 다른 환경에서 사는 여우속(屬)의 여우 82마리의 게놈 전체를 분석했습니다. 붉은여우는 여우속 중에서 가장 개체수가 많은 종으로 일반적으로 여우라고 하면 이 종을 지칭하는 경우가 많은데 분포지역도 넓어 사막과 가까운 북아프리카 지역까지 진출한 것으로 알려져 있습니다. 그 결과 흰꼬리모래여우와 사막여우 사이에 공유되는 게놈 부분을 발견했습니다. 이 게놈에는 사막처럼 물이 부족한 환경에서 소변 농도를 조절할 수 있는 유전자가 포함돼 있었습니다. 재미있는 것은 북아프리카와 가까운 지역에 사는 붉은여우는 사막과 가까이 사는 다른 종의 여우들과 비슷한 유전자를 가진 것으로 확인됐습니다. 연구팀은 흰꼬리모래여우, 사막여우와 사막과 떨어져 있는 유라시아 지역에 사는 붉은여우의 혈액과 소변의 생리학적 변수들을 비교한 결과 사막에 사는 여우들은 체내 열 배출 및 순환을 빠르게 해 수분 손실을 최소화하고 수분 유지 능력이 더 뛰어나다는 점도 확인했다고 합니다. 이번 연구 결과를 보면서 여우가 어린 왕자에게 말한 ‘길든다는 것’은 관계에서뿐만 아니라 환경과 진화의 한 과정을 이야기한 것은 아닐까 하는 생각이 들기도 했습니다.

‘TXNIP’단백질, 알츠하이머치매 영향진단 물질 개발 등 후속 연구 당뇨병·암·심혈관질환 등의 발병에 관여하는 것으로 알려진 ‘TXNIP’ 단백질이 알츠하이머치매 발달에도 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 순천향대학교 부속 천안병원은 박삼엘 신장내과 교수, 유익동 핵의학과 교수, 순천향의생명연구원(SIMS) 문종석 교수팀이 알츠하이머치매 발달을 억제할 수 있는 물질을 찾아냈다고 14일 밝혔다. 이들이 찾아낸 ‘TXNIP’는 포도당 대사 및 산화성 스트레스 조절에 관여하는 단백질로 당뇨병, 암, 심혈관질환 등의 발병에 관여하는 것으로 알려져 있다. 교수들은 TXNIP가 별아교세포와 염증반응을 일으켜 알츠하이머치매 발달에도 영향을 주는 것을 확인했다. 박삼엘 교수는 “TXNIP가 별아교세포와 결합하면서 신체 내 산화성 스트레스를 일으키고, 염증 및 세포자멸사(apoptosis)를 유도해 치매 발달을 가속함을 확인했다”고 설명했다. 결국 세포 내 노화 과정을 가속하는 단백질이 TXNIP이며, 이 핵심 단백질을 제어해 알츠하이머치매의 발달 또한 억제할 수 있다는 것이다. 이번 연구는 알츠하이머치매 환자의 뇌 조직과 치매 동물모델(mice), 인간 별아교세포를 이용해 진행했다. 박 교수는 “TXNIP가 치매 제어 인자임을 확인한 첫 사례”라며, “앞으로는 TXNIP를 활용해 실질적인 진단 물질 개발과 새 치료 대상 탐색 등을 위한 후속 연구를 진행할 계획”이라고 말했다. 연구 결과는 ‘알츠하이머 치매에서 TXNIP에 의한 별아교세포 염증 기전(TXNIP contributes to induction of pro-inflammatory phenotype and caspase-3 activation in astrocytes during Alzheimer‘s diseases)’이란 제목으로 국제학술지 Redox Biology 5월호에 게재됐다.

오랜만에 만나는 친구와 많은 이야기를 나누기 위해 식당을 예약했지만 사람들이 많아 당혹스러울 때가 있다. 목청껏 소리를 내야 할 때도 있지만 큰 소리로 대화하지 않더라도 상대방의 목소리가 또렷하게 들리는 경우가 많다. 반면 사람이 많지 않아도 맞은편에 앉은 대화상대의 이야기가 잘 들리지 않는 경우도 있다. 무슨 이유일까. 미국 컬럼비아대 전기공학과, 주커만 마음·뇌·행동 연구소, 뉴욕 파인슈타인 의학연구소, 뉴욕 주커의대 신경외과, 신경학과 공동 연구팀은 사람의 집중도에 따라 뇌가 다르게 반응하고 청각신호를 받아들이는 정도도 달라진다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 6월 7일자에 실렸다. 사람이 많은 혼잡한 공간에서는 말에 집중하기 어려운 것이 사실이다. 그렇지만 신기하게도 듣기를 원하는 목소리는 시끄러운 환경에서도 완벽하게 듣지는 못하더라도 구분해낼 수 있다. 그렇지만 보청기 같은 음성 증폭 장치는 시끄러운 환경에서는 무용지물인 경우가 많다. 연구팀은 소리가 우리 뇌에서 어떻게 처리되는지 이해하기 위해 뇌수술을 받은 뇌전증 환자에게 전극을 이식해 소리를 들을 때 신경 활동을 기록했다. 실험 참가자들은 시끄러운 환경에서 다양한 크기로 말하는 한 사람의 목소리에만 집중하도록 요청받았다. 연구팀은 이렇게 수집된 신경 기록을 사용해 소리를 들을 때 뇌 활동을 예측하는 시뮬레이션 모델을 만들었다.그 결과 서로 대화를 할 때는 뇌의 1차, 2차 청각 피질이 모두 활성화되지만 시끄러운 곳에서 상대방의 목소리에 집중하는 경우는 2차 청각 피질이 특히 활성화되는 것으로 나타났다. 2차 청각 피질에서는 주변 소음으로 잘 들리지 않는 부분을 보완, 해독해주는 것으로 확인됐다. 그렇지만 시끄러운 환경에서 대화에 집중하지 않는 경우에는 2차 청각 피질이 활성화되지 않는 것으로 나타났다. 상대방의 목소리도 소음 중 하나로 처리된 것이다. 시끄러운 장소에서 상대방의 말을 들을 때 주의를 기울인다면 배경 소음 때문에 놓친 부분을 뇌의 2차 청각 피질이 복구시켜준다는 말이다. 연구를 이끈 니마 메스가라니 컬럼비아대 교수(신경음성공학)는 “보청기는 소리를 잘 못 듣는 사람에게 소리를 증폭시켜주는 장치인데 모든 소리를 똑같이 증폭시키기 때문에 원하는 소리를 듣지 못하는 경우가 많다”라면서 “이번 연구 결과는 집중하고 싶은 음성만 분리해 증폭시켜주는 보청기 만드는데 도움이 될 것”이라고 설명했다.

코로나19 팬데믹 3년 동안 배달 음식에 의존하는 사람들이 많아 그 이전에 비해 ‘확찐자’들이 늘었다. 노출의 계절 여름이 되면서 몸매를 뽐내고 싶지만 확 찐 살은 여간해서 빠지지 않는다. 열심히 다이어트를 하지만 살 빠지는 것이 눈에 보이지 않아 다시 운동을 게을리하고 넘치는 식탐 때문에 야식과 배달 음식에 의존하다 보면 몸무게는 다시 제자리걸음이다. 많은 사람이 체중 조절은 의지의 문제라고 이야기하지만 사실은 뇌에 문제가 생겼기 때문일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 네덜란드 암스테르담대 메디컬센터(UMC) 영상의학과, 핵의학과, 내분비과, 내분비연구실 임상화학과, 미국 예일대 의대 영상의학과, 정신의학과, 알버트 아인슈타인 의대 당뇨·대사연구소 공동 연구팀은 비만한 사람은 특정 영양소에 대한 뇌 반응이 둔감해 폭식할 수밖에 없다는 사실을 밝혀냈다. 또 이런 뇌 반응은 체중 감량 후에도 개선되지 않는 것으로 나타났다. 이런 연구 결과는 의학 및 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 6월 13일자에 실렸다. ‘먹는다’라는 행위는 배고픔과 포만감 사이에서 음식을 찾으려는 동기를 유발하기 위해 장과 순환계에서 발생하는 신호가 뇌로 이동하는 복잡한 신경 네트워크 과정의 결과이다. 연구팀은 정상 체중(BMI 25㎏/㎡ 이하)을 가진 남녀 30명과 비만인(BMI 30 이상) 30명을 대상으로 위장에 지방, 탄수화물, 단백질 같은 특정 영양소를 직접 주입하는 동시에 기능성 자기공명영상(fMRI)과 단일광자단층촬영(SPECT)으로 뇌 활동을 측정했다. 그 결과 정상 체중을 가진 사람들은 위에 영양분이 주입되면서 특정 패턴의 뇌 활동과 만족도를 나타내는 도파민 방출이 즉시 이뤄졌지만 비만인 실험 참가자의 경우는 이런 반응이 늦거나 나타나지 않는 것으로 확인됐다. 비만한 사람들은 식사를 통한 도파민 방출이 나오기까지 시간이 걸리기 때문에 폭식이나 과식을 할 수밖에 없다는 설명이다. 이후 연구팀은 비만한 사람을 대상으로 12주 동안 다이어트를 실시해 체중 감량을 한 다음 뇌 반응을 관찰했다. 그런데 이전보다 10%가량 체중 감량을 하더라도 뇌 반응이 곧바로 정상으로 돌아오지 않는 것으로 나타났다. 체중을 감량하더라도 비정상적 뇌 활동이 회복되기까지는 시간이 걸린다는 것으로 긴장의 끈을 놓을 경우 요요현상이 쉽게 올 수 있다는 말이기도 하다.연구를 이끈 미레일 셰리 UMC 교수(내분비학)는 “이번 연구는 장-뇌 신호가 체중 감량을 유지할 수 있게 하고 건강한 식습관을 갖게 만드는 핵심이라는 사실을 확인시켜주고 있다”라면서 “체중 감량 후에도 뇌의 반응이 정상화되는 데 시간이 걸린다는 것은 대부분의 사람이 처음 체중 감량에 성공하지만 곧바로 요요현상이 나타나는 이유”라고 설명했다.

암은 더 이상 과거처럼 걸리면 죽음만을 기다려야 하는 질병은 아니지만 여전히 국내 사망원인 1위를 지키고 있다. 이는 다양한 암 치료법이 나오고 있지만 암세포가 치료제나 치료 방법에 내성을 갖게 되면서 치료 효과가 떨어지기 때문이기도 하다. 이런 상황에서 국내 연구진이 암 치료에 대한 기존 패러다임을 바꾸는 아이디어로 암을 정복할 수 있는 원리를 찾아냈다. 카이스트 바이오및뇌공학과 연구팀은 시스템생물학 기법으로 암세포를 죽이지 않고 성질을 바꿔 정상세포로 되돌릴 수 있는 일명 ‘암 가역화’의 근본 원리를 규명하는 데 성공했다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 6월 2일자에 실렸다. 지금까지 많은 암 치료법은 암세포의 완전 제거 및 박멸을 목표로 하고 있었다. 연구팀은 정상세포는 외부 자극에 맞는 세포 반응을 일으키지만 암세포는 외부 자극과 상관없이 통제 불능의 세포분열 반응만 일으킨다는 점에 주목했다. 연구팀은 이번 연구에 앞서 암 가역화 개념을 처음으로 제시하고 2020년 1월에는 대장암 세포를 정상 대장 세포로 되돌리는 데 성공했고 2022년 1월에는 악성 유방암세포를 호르몬 치료가 가능한 유방암 세포로 바꾸는 연구를 성공시키기도 했다. 지난 1월에는 전이할 수 있는 폐암 세포를 전이 능력이 없고 항암제에 쉽게 반응해 치료 효과가 높은 세포 상태로 되돌리는 연구도 성공한 바 있다. 연구팀은 이번에 컴퓨터 시뮬레이션 실험을 통해 특정 조건에서 유전자 돌연변이에 의해 왜곡된 입출력 관계를 정상적 입출력 관계로 되돌릴 수 있다는 것을 발견했다. 또 분자세포 실험을 통해 암세포 같은 비정상 조직을 정상 조직을 되돌릴 수 있다는 점을 입증했다. 연구팀에 따르면 암세포의 왜곡된 입출력 관계가 일반 세포처럼 정상적 입출력 관계로 회복될 수 있는 이유는 생명체가 오랜 진화 과정에서 얻은 세포 내 유전자 조절 네트워크의 견실함과 중복성 때문이라는 점을 밝혀냈다. 실제로 암 가역화를 위한 조절 타겟으로 유력한 유전자들을 발견했고 이들을 조절하면 암세포가 정상 세포로 바뀔 수 있다는 점도 확인한 것이다. 연구팀은 이전 연구들처럼 개별 성공 사례를 넘어 암 가역화의 공통 원리를 이번에 찾아낸 것이다. 연구를 이끈 조광현 카이스트 교수는 “이번 연구는 현재 항암치료 한계를 극복해 암 환자의 예후와 삶의 질을 모두 높일 수 있는 혁신적 신약 개발 가능성을 높였다”라고 설명했다.

미국 신시내티 동물·식물원, 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원, 매사추세츠대 의대 공동연구팀이 1회 주사만으로 암컷 고양이의 배란을 영구 차단할 수 있는 기술을 개발했다. 이번 연구 결과는 기초과학·공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 6월 7일자에 실렸다. 연구팀은 항뮬러관호르몬(AMH) 수치를 어느 수준 이상으로 높이면 난포 성장을 억제해 배란과 임신을 효과적으로 차단할 수 있다는 사실에 착안해 개발한 AMH 주사를 고양이 6마리에게 주입했다. 그 결과 AMH 주사를 맞은 암컷 고양이는 2년 동안 임신 반응이 나타나지 않는 것으로 관찰됐다. 전 세계 고양이는 약 6억 마리로 추정되고 있는데, 그중 길고양이가 80%를 차지하는 것으로 알려져 있다. 이번 개발로 길고양이의 무분별한 번식을 통제하기 위해 현재 사용되는 중성화 수술을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

고래가 숨만 쉬어도 이산화탄소를 줄일 수 있고 나방은 사람과 식물에 문제만 일으키는 해충일까. 과학자들이 기존에 알려진 연구 결과와 상식에 도전하는 재미있는 연구 결과들을 내놔 주목받고 있다. 미국 그리피스대, 남아공 스텔렌보시대, 프리토리아대, 케이프타운대 공동연구팀은 대형 고래가 지역적으로나 전 세계적으로 기후변화를 효과적으로 차단할 수 있는지에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 분석을 했다. 현재 분포하고 있는 고래의 숫자로는 이산화탄소 처리량이 너무 적어서 기후변화 궤적에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 고래가 포집할 수 있는 이산화탄소 양으로는 현재 지구온난화 추세를 유효하게 바꾸기 어렵다는 의미다. 이 연구 결과는 해양학 분야 국제학술지 ‘최신 해양과학’ 6월 5일자에 실렸다. 많은 해양과학자들은 몸집이 큰 대형 고래가 이산화탄소를 포집하는 데 중요한 역할을 한다는 연구 결과를 내놨다. 혹등고래, 대왕고래 같은 대형 고래들은 살면서 몸에 탄소를 축적하며 죽으면 마리당 평균 33t의 이산화탄소를 품고 바다 밑으로 가라앉는다는 것이다. 또 고래 똥 속에는 식물성 플랑크톤이 자라는데 필요한 물질들이 많아 고래 개체수가 늘면 이산화탄소 포집에 도움이 되는 식물성 플랑크톤 증가를 촉진할 수 있다고도 주장한다. 공동연구팀은 고래가 탄소 포집은 물론 해양생태계의 건강한 기능 유지에 필수적인 것은 사실이지만 탄소 저장 및 포집 능력을 과장하는 것은 온실가스 감축 노력에 도움이 되지 않는다고 지적했다. 브랜든 매케이 그리피스대 교수는 “고래와 탄소 배출을 연결하는 논의는 기후변화를 피하는 데 필요한 긴급한 행동 변화를 지연시킬 수 있고 결국 고래 개체수 회복도 어렵게 만들 가능성이 크다”고 말했다.한편 영국 셰필드대, 핀란드 헬싱키대 공동연구팀은 나방도 꿀벌이나 나비만큼 보호해야 할 필요가 있다는 연구 결과를 생명과학분야 국제학술지 ‘생태학 회보’(Ecology Letters) 6월 5일자에 발표했다. 나비목에 속하는 나방은 전 세계에 80과 18만여종이 있으며 한국에도 1500종 정도가 살고 있다. 야행성인 나방이 날면서 떨어뜨리는 가루는 사람에게도 알레르기를 일으키며 식물의 경우 죽게도 만드는 해충으로 알려져 있다. 연구팀은 DNA 시퀀싱을 통해 도시 지역의 농작물, 꽃, 나무에 대한 가루받이(수분·受粉)에 관여하는 곤충을 분석한 결과 나방이 도시 수분 매개의 3분의1을 차지하는 것으로 나타났다고 밝혔다. 나방이 꿀벌, 나비와 함께 중요한 역할을 한다는 것이다. 나방은 이전에 확인된 것보다 더 많은 종류의 식물과 과일 작물의 수분에 관여하는 것으로도 관찰됐다. 또 나방은 주로 야간에 활동하기 때문에 도시화로 인한 영향도 꿀벌과 나비보다 덜 받는다고 연구팀은 밝혔다. 그렇지만 나방은 수명 주기가 복잡하고 생존에 필요한 생태환경도 복잡하기 때문에 개체수가 줄기 시작하면 벌과 나비보다 복원이 더 힘들다고 연구팀은 지적했다. 스튜어트 캠벨 영국 셰필드대 교수는 “나방은 꿀벌이나 나비에 의해 수분되지 않는 야생의 다양한 식물 수분에 관여하는 것으로 조사됐다”고 설명했다.

1966년 미국 스탠퍼드대 심리학자 월터 미셸 박사팀은 네 살 아이들을 대상으로 미래의 더 큰 보상을 위해 당장의 유혹을 참을 수 있는지 실험했습니다. 바로 ‘마시멜로 실험’입니다. 이 실험은 어려서 인내심이 성장 후 성공과 연관돼 있다는 결론으로 유명해졌지만, 이후 많은 연구를 통해 초기 연구 설계에 문제가 있는 것으로 밝혀지기도 했습니다. 그렇지만 아직도 많은 학자가 다양한 형태로 변주해 마시멜로 실험과 유사한 연구를 하고 있습니다. 미국 텍사스 오스틴대, 컬럼비아대, 로드아일랜드대, 미시간대, 캘리포니아 어바인대(UC 어바인), 노스웨스턴 평가협회(NWEA) 공동연구팀은 주의력과 행동 문제에 어려움을 겪는 아이는 그렇지 않은 아이에 비해 성인기에 정신적, 신체적 건강 문제를 겪을 수 있으며 경제적 상태도 좋지 않은 것으로 나타났다는 연구 결과를 행동과학분야 국제학술지 ‘발달 심리’ 6월 6일자에 발표했습니다. 연구팀은 1970년대 초 뉴질랜드 더니든에서 태어난 아이 1037명을 30년 동안 추적 연구해 발표한 2011년 논문에 대한 ‘개념적 복제’ 연구를 설계했습니다. 더니든 연구는 어린 시절 자제력이 성인기 건강과 경제적 능력에 영향을 미친다는 연구입니다. 마시멜로 실험만큼 다른 연구에 많이 인용됐지만 다른 나라에서도 비슷한 결과가 나오는지는 밝혀지지 않았습니다. 이에 연구팀은 1958년 영국에서 태어난 1만 5000명의 아이를 무작위로 선정해 42세가 될 때까지 관찰한 자료와 1991년 미국 전역의 10개 대형 병원에서 태어나 26세까지 추적 관찰된 1168명의 청소년 발달 조사자료를 분석했습니다. 아동기에는 가정과 학교에서 충동성, 부주의, 과잉행동 등을, 성인이 됐을 때는 교육 상태, 직업 여부와 종류, 경제적 상황, 신체 및 정신건강 등 삶의 다양한 측면을 조사했습니다. 그 결과 더니든 연구와 마찬가지로 주의력이 부족하고 충동성이 강하며 과잉행동을 보이는 아동은 성장하면서 학교 성적도 나쁘고 위법적인 행동을 벌일 가능성이 큰 것으로 확인됐습니다. 또 신체적, 정신적 건강 문제도 많이 겪는 것으로 나타났습니다. 또 미국 콜로라도 볼더대, 네덜란드 마스트리흐트대 공동연구팀도 비슷한 연구 결과를 내놨습니다. 이들은 어린 시절 인지능력이 높을수록 성인이 된 뒤 경제적 안정을 이루기 쉽다는 사실을 밝혀내고, 이 결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 6월 8일자에 게재했습니다. 연구팀은 1970년부터 아동·청소년 5858명을 대상으로 했던 영국의 코흐트 연구 자료를 분석했습니다. 연구팀은 실험 참가자들이 10세일 때 평가한 인지능력과 이들이 성인이 된 다음 소득 대비 부채 비율, 저축 수준 등 재정적 안정성을 측정하는 척도를 비교한 것입니다. 분석 결과 어려서 인지능력이 높을수록 어른이 돼서 부채가 낮고 저축 수준, 투자 계좌 소유 같은 부의 척도는 높았습니다. 의외로 인지능력이 하위 5% 이하에 포함되는 아이들의 경우에도 부채 수준은 낮은 것으로 조사됐습니다. 물론 저축 수준도 낮은 것으로 나타났지만 말입니다. 이번 연구 결과를 보면서 사회 전체가 주의집중력이 낮고 충동성이 커지고 있다면 그 사회의 미래는 어떻게 될지 문득 궁금해졌습니다.

미국 신시내티 동물·식물원, 하버드대 의대, 매사추세츠 종합병원, 매사추세츠대 의대 공동 연구팀이 1회 주사만으로 암컷 고양이의 배란을 영구 차단할 수 있는 기술을 개발했다. 이번 연구 결과는 기초과학·공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 6월 7일자에 실렸다. 연구팀은 항뮬러관호르몬(AMH) 수치를 어느 수준 이상으로 높이면 난포 성장을 억제해 배란과 임신을 효과적으로 차단할 수 있다는 사실에 착안해 개발한 AMH 주사를 고양이 6마리에게 주입했다. 그 결과 AMH 주사를 맞은 암컷 고양이는 2년 동안 임신 반응이 나타나지 않는 것으로 관찰됐다. 전 세계 고양이는 약 6억 마리로 추정되고 있는데, 그중 길고양이가 80%를 차지하는 것으로 알려져 있다. 이번 개발로 길고양이의 무분별한 번식을 통제하기 위해 현재 사용되는 중성화 수술을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

임산부한테 좋지 않다는 이유로 이웃으로부터 와이파이 공유기를 꺼달라고 요구받은 사연이 화제다. 최근 미국판 지식인 ‘쿼라’에 올라온 사연에 따르면 작성자 A씨는 이웃으로부터 와이파이 공유기를 꺼달라는 요구를 받았다. A씨는 “이웃집 여성이 임신했는데 와이파이에 일종의 방사선이 있어 태아에게 해가 된다더라. 나에게 와이파이를 꺼달라고 요구하는데 어떻게 대답해야 할까”라고 물었다. 이웃집 와이파이 공유기에서 방사선이 발생해 배 속 아기에 해가 될 수도 있다는 황당한 발상에서 나온 요구였다. “와이파이 전자파가 女유산, 男정자감소 위험 늘린다” 휴대전화와 와이파이의 전자파가 남성의 정자 감소에도 심각한 영향을 미친다는 연구결과를 들은 적이 있을 것이다. 임신 중에 휴대전화와 무선인터넷(와이파이)에서 방출되는 전자파, 일명 비이온화(비전리) 방사선 노출이 지나치면 유산 위험이 높아진다는 연구결과가 실제 존재했다. 미국 오클랜드 카이저 퍼머넌드 의료센터 드쿤 리 박사팀은 18세 이상 임산부 913명을 대상으로 조사해 이 같은 결과를 얻었다. 해당 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 발표되기도 했다.연구팀은 임신 여성들에게 하루 24시간 동안 전자파에 얼마나 노출되는지 관찰할 수 있는 측정장치를 착용하게 하고 그 날 활동을 일기로 기록하도록 했다. 또 유산 위험에 영향을 미칠 수 있는 유산 경험, 음주, 흡연, 카페인 섭취, 감염 같은 변수들도 함께 조사했다. 그 결과 전자파 노출이 적은 25%는 유산율이 10.4%에 불과했는데 나머지 75%는 24.2%로 두 배 가까이 높게 나타났다. 여기에 연령, 인종, 교육수준, 흡연, 음주, 유산 전력 등 변수를 감안했을 경우 방사선 노출 상위 75% 그룹은 하위 25% 그룹보다 유산 위험이 48% 가량 높은 것으로 분석됐다. 의학계에서 보는 일반적인 유산위험률은 10~15% 수준이다. 비이온화(비전리) 방사선은 저주파 방사선으로 휴대전화, 와이파이 같은 무선기기 뿐만 아니라 가전제품, 전선, 변압기, 휴대전화 기지국에서도 나온다.“어린이, 더 많은 전자파 흡수”…와이파이 꺼두세요 와이파이 공유기 신호가 기존에 알려진 것보다 더 해로운 것도 사실이다. 캘리포니아 대학과 샌디에이고 대학 공동 연구진이 집필한 ‘어린이가 성인보다 많은 전자파를 흡수하는 이유’라는 제하의 논문에 따르면 아이가 있다면 집에서 와이파이를 꺼두는 것이 좋다고 조언한다. 어린이는 신체 구조상 어른에 비해 전자파를 많이 흡수한다. 아동의 뇌도 성인에 비해 전자파를 많이 흡수한다. 무선 기기의 전자파에 노출되면 뇌암, 침샘암, 주의력결핍과잉행동장애(ADHD)를 유발할 수 있다. 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소는 납, 클로로포름, DDT 등 250여종의 물질과 함께 다양한 무선 주파수 송수신 기기도 2급 발암요인으로 분류해 놓고 있다. 연구팀은 유산 위험을 줄이기 위해서는 휴대전화를 배로부터 멀리 떨어뜨리고 주머니 속에 넣지 말아야 하며 와이파이는 수면 중에는 꺼놓는 것이 좋다고 조언했다. 하지만 이웃집의 와이파이로 유산이 될 가능성은 아주 극히 드물다. 전문가들은 오히려 자신의 집에서 발생하는 전자파를 주의해야 한다고 입을 모았다.

요즘 미혼 남녀들은 예전처럼 소개팅이나 맞선 같은 인위적으로 만나는 것보다 ‘자만추’(자연스러운 만남 추구)를 선호한다고 한다. 그러다 보니 비슷한 직종의 동료나 같은 조직에 있는 사람과 만나는 경우도 적지 않다. 인터넷에서도 사내 연애를 들키지 않고 잘하는 방법을 묻거나 사내 연애를 어떻게 해야 하는 거냐는 질문을 심심찮게 볼 수 있다. 그런데 같은 공간 내에서 일하는 사람들끼리 만나는 이런 사내 연애가 당사자들이나 주변 동료, 조직에는 어떤 영향을 미칠까. 중국 난창 기술대, 파키스탄 라호르대 경영대학원, 바흐리아대 경영학과, 파이살라바드대 국제경영학부 공동 연구팀은 사내 연애나 직장에서 동료간 썸 타는 관계는 동료들과 관계는 물론 직장 문화에 좋지 못한 영향을 미칠 수 있다고 4일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 6월 1일자에 실렸다. 사내 연애는 성과나 직무 만족도 같은 직원의 업무 관련 태도와 영향을 미칠 수 있다는 연구들이 많이 나왔다. 또 사내 연애가 공개될 경우 주변 동료들에게 배척받거나 조직에서 불이익을 받는 경우도 있다. 이에 실험심리학자, 경영학자, 통계학자로 구성된 연구팀은 파키스탄 내 2개의 대도시에 있는 30개 병원, 35개 학교 및 연구소, 20개 은행에 근무하는 이들에게 설문조사를 실시했다. 연구팀은 사내 연애 경험과 동료의 사내 연애를 봤을 때 느낌, 조직 문화에 대한 영향, 업무 효율, 지식전파 등 다양한 측면에 대해 8주 간격으로 3번의 질문지를 보냈다. 그 결과 설문 대상자의 64%인 343명이 응답을 보내왔다. 연구팀은 설문 결과를 통계 분석한 결과 사내 연애에 대해 부정적인 시각이 더 강했으며 사내 연애 당사자들도 주변에 대한 신경을 많이 쓰게 되고 업무 효율도 이전에 비해 다소 떨어진 것으로 나타났다. 또 사내 연애를 하는 동료들을 따돌리거나 연애를 방해하는 경우도 적지 않았으며 동료 간 업무 관련 지식 전파도 제대로 되지 않는 경우가 많은 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 준 퀴우 중국 난창 기술대 박사는 “직장 내 연애는 개인들뿐만 아니라 주변 동료, 넓게는 직장 문화에도 영향을 미칠 수 있다는 사실이 이번 연구로 확인됐다”라며 “조직은 직원들이 직장에서 허용되는 행동과 그렇지 않은 행동을 구분할 수 있도록 하는 조직 문화 교육뿐만 아니라 적절한 인사 정책을 통해 두 마리 토끼를 잡을 수 있을 것”이라고 조언했다.

찬 바람이 불고 추워지면 곰이나 다람쥐, 뱀 등 ‘동면’에 들어가는 동물들이 많다. 동면(冬眠)이라고 하면 많은 사람이 겨우내 잠을 자는 것으로 생각한다. 그렇지만 동면은 잠과는 분명히 다르다. 잠을 잘 때와 동면을 할 때, 그리고 깨어있을 때의 활력 징후에 차이가 있기 때문이다. 이 때문에 많은 과학자는 동면의 비밀을 풀어내고 이를 활용해 질병 치료 등에 응용하려고 시도하고 있다. 이런 상황에서 미국 세인트루이스 워싱턴대 의생명공학과, 세인트루이스 워싱턴대 의대 면역학·병리학과, 영상의학과, 정신의학과, 시애틀 워싱턴대 통증의학과, 신경생물학 및 중독연구센터 공동 연구팀은 초음파를 이용해 동물을 겨울잠 자는 상태와 비슷하게 만드는 데 성공했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 및 생명과학 분야 국제학술지 ‘네이처 신진대사’ 5월 26일자에 실렸다. 일반적으로 잠을 잘 때나 깨어있을 때 심박수, 호흡수, 체온 등 활력징후는 크게 차이를 보이지 않는다. 그렇지만 동면에 빠진 동물들은 깨어 있을 때와 활력징후는 물론 뇌파는 전혀 다른 양태를 보인다. 연구팀은 동면에 드는 포유류들의 경우 에너지 절약을 위해 신진대사를 늦추고 체온을 낮춘다는 사실에 착안했다. 이런 상태는 중추 신경계에 의해 제어되는 것으로 알려져 있다. 이에 초음파를 이용해 특정 신경세포를 활성화하면 동면과 비슷한 상태를 유도하려고 시도했다.연구팀은 암컷과 수컷 생쥐 12마리의 머리에 초음파를 블루투스 방식으로 전달할 수 있는 장치를 씌운 다음 자유롭게 움직이도록 했다. 이런 상태에서 연구팀은 동면을 유도하는 것으로 알려진 시상하부 전전두엽 부위에 10초간 초음파를 보냈다. 그 결과 뇌에 초음파를 받은 수컷과 암컷 쥐 모두 체온이 평균 3~3.5도가량 떨어지고 심박수가 감소하면서 산소 소비량이 감소하는 것을 확인했다. 10초간 초음파 조사를 하면 2시간 정도 동면 상태에 빠지는 것으로 확인했다. 연구팀은 생쥐들의 체온이 다시 정상을 되찾으면 초음파를 반복적으로 조사하는 장치를 만들어 장착시키고 실험한 결과 최대 24시간 동안 동물들의 신체에 손상이나 불편감 없이 동면 상태를 유도할 수 있다는 것으로 확인했다. 이번 연구를 이끈 홍 첸 세인트루이스 워싱턴대 교수는 “이번 연구 결과를 사람에게 적용하기 위해서는 추가 연구가 필요하다”라면서 “이번 기술로 뇌의 신경 세포를 자극해 일시적으로 체온을 낮추고 신진대사를 늦출 수 있다면 응급 상황이나 급성 중증 질환 환자 치료는 물론 미래에 장거리 우주여행을 할 때 도움이 될 것”이라고 설명했다.

코골이가 심한 사람은 잠을 오래 자더라도 개운한 느낌이 없다고 말합니다. 코골이는 수면 중 여러 원인으로 좁아진 기도로 공기가 지나가면서 코, 연구개, 목젖 등 주변 부드러운 구조물을 진동시키면서 소리가 나는 현상입니다. 문제는 코골이가 심해지면 수면 중 일시적으로 호흡을 멈추는 수면무호흡증이 동반된다는 점입니다. 수면무호흡증이 있으면 잠자는 시간이 길더라도 뇌에 산소가 충분히 전달되지 않아 만성 피로와 주간 졸음증, 고혈압, 뇌졸중 등을 유발할 수 있다고 합니다. 미국 신시내티 아동병원, 신시내티대 의대, 켄터키대, 포르투갈 코임브라대 공동 연구팀은 ‘수면무호흡증은 혈중 산소 농도를 낮춰 유전자 변형까지 일으킨다’고 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생명과학 분야 국제학술지 ‘플로스 생물학’ 5월 31일자에 실렸습니다. 수면무호흡증은 폐쇄성 수면무호흡증, 중추형 수면무호흡증, 혼합형 수면무호흡증이 있습니다. 폐쇄성 수면무호흡증은 상부 기도가 막혀 잠자는 동안 숨이 반복적으로 정지되는 증상입니다. 가장 흔하게 볼 수 있는 형태로 심혈관, 호흡기, 신경계 합병증 위험을 높이는 것으로 알려져 있습니다. 전 세계 10억명 이상이 폐쇄성 수면무호흡증을 앓고 있다고도 합니다. 인체 유전자는 신체 일주기 유전자 활동에 반응하고 혈중 산소 농도에 영향을 받기도 합니다. 연구팀은 수면무호흡증이 유전자에 어떤 영향을 미치는지 파악하기 위해 생쥐를 간헐적 저산소 상태에 노출하고 폐, 간, 신장, 근육, 심장, 소뇌 등 6개 조직에서 유전자 변화를 분석했습니다. 그 결과 간헐적 저산소증은 신체의 일주기 시계를 교란해 폐 유전자의 74%, 심장 유전자의 66.9%에 영향을 미치는 것으로 확인됐습니다. 폐와 심장만큼은 아니지만 간, 신장, 소뇌, 근육에도 영향을 미치는 것으로 조사됐습니다. 수면무호흡증으로 인한 간헐적 저산소증이 오랫동안 지속될 경우 유전자 변형이 발생해 장기 손상으로 이어질 수 있다고 연구팀은 설명했습니다. 수면무호흡증이 뇌 부피를 감소시켜 알츠하이머 치매를 더 쉽게 유발할 수 있다는 연구 결과도 있습니다. 의학 분야 국제학술지 ‘신경학’ 6월 1일자에 발표된 프랑스 국립보건의료연구소 연구팀의 실험입니다. 연구팀은 기억력에 문제가 없는 60~70대 남녀 122명을 대상으로 수면무호흡증 여부를 조사하고 자기공명영상(MRI) 촬영으로 뇌 형태와 용량을 조사하고 기억력도 측정했습니다. 그 결과 수면무호흡증이 있는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 뇌 내측 측두엽 부위 용적이 감소하고 기억력에 관여하는 해마의 부피도 줄어드는 것으로 나타났습니다. 수면무호흡증이 심한 사람은 기억력 점수도 시간이 지날수록 점점 떨어지는 것으로 조사됐습니다. 코골이는 수면무호흡증의 초기 증상이라 할 수 있습니다. 옆으로 누워 자거나 규칙적인 운동을 하는 등 수면 방법과 생활 습관을 바꾸는 것이 코골이를 고치는 데 도움이 된다고도 합니다. 이런 방법으로도 코골이가 줄지 않거나 최근 코골이가 더 심해졌다고 생각한다면 건강을 위해서라도 병원을 찾아보는 것이 좋을 듯합니다.

지난해 노벨생리의학상은 네안데르탈인 염기서열 분석으로 고유전체학을 개척한 독일 막스플랑크 진화인류학 연구소 스반테 페보 박사에게 돌아갔다. 페보 박사 덕분에 손상된 고대 DNA도 해독할 수 있게 되고 심지어 치아나 뼈 화석이 없더라도 흙더미에서도 고대 DNA를 찾아 분석할 수 있게 됐다. 이번에도 막스플랑크 진화인류학 연구소는 영국의 페스트균 기원을 밝혀내는 데 성공했다. 영국 프랜시스 크릭 연구소 고(古)유전체 연구실, 옥스퍼드대, 리버풀존무어스대, 이스트앵글리아대, 프랑스 엑스마르세유대, 스페인 바야돌리드대, 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 공동 연구팀은 쥐벼룩으로 감염되는 페스트균이 신석기 후기~청동기 시대에 영국으로 확산됐을 가능성이 높다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 5월 31일자에 실렸다. 페스트균은 2500~5000년 전인 후기 신석기 시대와 청동기 시대에 걸쳐 유라시아 곳곳에서 발견됐지만 유럽의 끄트머리 영국에서는 발견된 적이 없었다. 그동안 과학자들은 4800년 전 아시아에서 중서부 유럽으로 확산된 뒤 유럽 대륙과 섬나라인 영국까지 퍼졌을 가능성을 염두에 두고 있었지만 명확한 증거를 찾아내지 못했다. 17세기 영국 대도시에 페스트가 창궐했을 때 아이작 뉴턴은 고향 집으로 내려가 미적분을 만들어 내고 만유인력의 법칙을 생각해 낼 수 있었다. 17세기 당시 영국을 공포에 떨게 한 페스트 기원에 대해서도 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 영국 서머셋과 컴브리아 지역에 있는 청동기 시대 매장지 2곳에 묻힌 34명의 유골 샘플을 분석했다. 연구팀은 유골의 치아에 구멍을 뚫고 내부 연조직 ‘치수’(齒髓)를 추출해 페스트균 감염 여부를 조사했다. 연구팀은 치수의 DNA를 분석한 결과 사망 당시 10~12세로 추정되는 아동 2명과 35~45세로 추정되는 여성 1명에게서 페스트균 감염을 확인했다. 또 방사성 탄소연대 분석을 실시한 결과 세 사람은 모두 같은 시기에 살았다는 사실도 밝혀냈다. 연구팀은 약 4000년 전 유럽 대륙에서 영국으로 페스트균이 확산됐다는 증거를 발견한 것이다. 그렇지만 이후 쥐벼룩을 통해 전파되는 페스트균에서 흔히 볼 수 있는 유전자 2개(yapC, ymt)는 발견되지 않았다. 이를 통해 당시 페스트균은 쥐벼룩이 아닌 다른 방식으로 전염됐다는 것을 보여 주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 이번 연구를 이끈 영국 프랜시스 크릭 연구소 고유전체 연구실장 폰투스 스코글런드 박사(인구유전학)는 “이번 연구를 통해 과거 병원균의 확산 및 진화 상황뿐만 아니라 어떤 유전자가 감염병 확산에 핵심 역할을 했는지도 파악할 수 있게 됐다”고 설명했다. 한편 영국 사우샘프턴대 고생물학자들은 이스트서식스 헤이스팅스 박물관에 소장된 공룡 화석들을 분석한 결과 중생대 백악기에 영국에도 다양한 종류의 척추 공룡들이 서식했다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구는 생명과학 및 의학 분야 국제학술지 ‘피어 제이’(Peer J) 5월 31일자에 실렸다. 연구팀은 그동안 하나의 종으로 알려진 공룡 이빨 화석들을 분석한 결과 1억 2500만~1억 4000만년 전 영국에 다양한 척추 공룡들이 있었다는 사실을 새로 밝혀냈다. 이번 연구들은 고생물학, 고인류학 분야에서 다양한 분석 기술을 활용해 과거 지구와 생물체의 진화 과정을 정밀하게 파악할 수 있게 된 대표적 사례라고 과학계는 평가하고 있다.

독일 막스플랑크 화학생태학연구소 진화신경행동학 연구팀은 사막 개미가 집을 쉽게 찾기 위해 개미굴 입구를 크고 화려하게 꾸민다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 6월 1일자에 실렸다. 개미들은 페로몬이나 주변 지형지물을 이용해 길을 찾는 것으로 알려져 있다. 그런데 사막 개미들은 페로몬 활용도 어렵고 주변 지형이 쉽게 바뀌는 환경에 살면서도 길을 잃지 않는다. 연구팀은 사막 개미들을 GPS 장치로 추적했다. 그 결과 사막 개미들은 입구를 언덕 형태로 크게 만들어 멀리서도 눈에 띄도록 한다는 사실을 확인했다. 연구팀이 둥지 입구의 언덕을 무너뜨리면 동료 일개미들이 빠르게 둥지 언덕을 다시 만드는 것을 관찰했다.

장폐색 앓는 쥐에 오디 분말 투입시 소화기능·위장 운동 지표 82.4% 쑥위장운동촉진제 효능의 2배 수준내년 임상시험…의약품 개발 추진오디 열매 4~8알 한번만 먹어도 효과오디 산업 기반 확대시 농가 소득 늘듯 뽕나무 열매인 오디에서 소화불량이나 개복수술 환자들에게 지급되는 대표 위장 운동약보다 더 위장 운동과 소화 기능 개선에 효과가 있다는 사실이 확인됐다고 농촌진흥청이 31일 밝혔다. 농진청은 연구결과를 특허 출원했으며 내년 임상시험을 거쳐 환자 치료에 널리 쓰일 수 있도록 의약품으로 개발할 예정이다. 농진청에 따르면 동의대 연구진과 함께 오디 분말(1㎏당 1g)을 정상 쥐에게 먹인 결과, 소화 기능과 위장 운동을 나타내는 지표(위장관 이송률)가 아무것도 투여하지 않은 쥐보다 64.4% 높아지는 것으로 나타났다. 이는 위장 운동 촉진제인 메토클로프라미드, 시사프라이드 등을 투약한 쥐와 비교해서도 각각 38.2%, 32.0% 높은 수치다. 또 위장 운동 기능을 떨어뜨린 장폐색을 앓는 쥐에 동결 건조 오디 분말을 투여했을 때에는 소화 기능 지표(위장관 이송률)가 82.4%까지 높아졌다. 이 역시 메토클로프라미드와 시사프라이드를 적용했을 때보다 각각 37.9%, 31.4% 높았다. 메토클로프라미드와 시사프라이드는 개복수술 환자나 소화가 안 되고 장이 잘 안 움직이지 않는 사람들에게 처방되는 대표 위장 운동 약물이다. 1990년대 장폐색 등 위장관 운동 저해 상황에서 가장 널리 사용됐던 시사프라이드는 심장 부정맥 등의 부작용으로 2000년부터 판매가 중단됐고, 시사프라이드보다 약효가 떨어지는 메토클로프라미드도 유사 증상으로 2014년부터 사용에 제한이 생기면서 사실상 장폐색이 발생해도 마땅히 치료 방법이 없는 상태였다.오디 많이 먹일수록 소화기능 개선“위장·대장에 오디 투입, 수축운동 촉진” 또 쥐에게 오디를 많이 먹일수록 소화 기능이 개선되는 것으로 나타났다. 이와 별개로 농진청은 서울대 연구진과 함께 사람의 위장과 대장조직에 오디 분말을 넣으면 수축 운동이 촉진되는 것도 확인했다. 사람의 위장과 대장 조직은 수술 환자에게서 얻은 것이다. 연구진은 쥐뿐 아니라 사람의 소화 기능 개선에도 오디가 효과가 있음을 시사하는 결과라고 판단했다. 이상재 농진청 국립농업과학원 농업생물부장은 이날 정부세종청사에서 연 브리핑에서 “동결건조 오디 분말은 사람의 위장 운동 정량 지표인 ‘위장관 평활근 수축력’이 소장 2.9배, 대장 2.7배 증가시켰으며 공복 시 소화기관에 남아 있는 음식 찌꺼기와 세균을 대장으로 이동시키는 수축 과정인 ‘이동성 운동 복합체’도 소장 2.6배, 대장 1.9배로 모두 늘었다”며 오디의 장 운동 촉진 효과를 설명했다.“소화불량에 까스활명수보다 오디가 장 운동 효과 더 좋아” 특히 쥐에게 투입된 분말 용량을 60㎏ 기준 성인으로 환산했을 경우 3g를 한 번만 먹어도 의미 있는 위장 운동 효과가 나타났다. 동결건조 오디 분말 3g은 생과로는 약 10~40g, 오디 열매로는 4~8알 정도다. 이현태 동의대 바이오의약공학과 교수는 오디의 과다 복용에 따른 문제가 없느냐는 질문에 “오디는 식품 등록이 돼 있어 체중 증가 억제나 내장 지방 감소를 위해 매일 먹어도 상관 없다”면서 “이번 연구에서는 훨씬 고용량으로 석 달 간 쥐에게 투입해 안정성 검사를 했으나 문제가 없었고 무엇보다 갑자기 속이 불편한 기능성 소화불량이 왔을 때 대개 먹는 ‘까스활명수’보다 오디가 더 장 운동을 증가시켜 효과가 더 좋았다는 점”이라고 설명했다. 농진청은 이번 연구 결과를 국제학술지 ‘뉴트리언츠’(Nutrients)에 발표했고, 관련 내용을 국내 특허로 출원했다. 내년 임상연구를 거쳐 의약품 개발까지 추진한다는 구상이다. 이 부장은 “오디가 소화·위장 기능 개선에 효과가 뛰어난 것이 확인된 만큼 소화에 어려움을 겪는 일반인뿐 아니라 개복수술 후 위장 운동 기능이 저하된 환자의 건강증진에 큰 도움이 될 것으로 기대된다”면서 “연구 결과를 바탕으로 오디의 유효성분과 작용 원리 등을 밝힌 뒤 중·장기적으로 임상시험을 거쳐 관련 의약품 개발 가능성을 키워나갈 계획”이라고 말했다.오디, 안토시아닌·리놀렌산 풍부당뇨·시력개선·항산화·노화방지‘레스베라트롤’ 땅콩의 780배 한편 농진청은 오디가 천연 색소 안토시아닌을 다량 함유하고 있어 노화 억제는 물론 당뇨병성 망막 장애 치료, 시력 개선, 항산화 작용에 효과가 있고, 불포화지방산인 리놀렌산이 풍부해 혈중 콜레스테롤과 중성 지질 함량을 떨어뜨리는 효과도 확인됐다고 밝혔다. 오디의 당분은 과당과 포도당으로만 이뤄져 있어 설탕을 배제해야 하는 당뇨 환자식 식품 제조에도 활용할 수 있다. 또 오디에는 기능성 화장품에 들어가는 항산화·항염증·항암·피부 탄력 증진 물질인 ‘레스베라트롤’이 포도나 땅콩보다 각각 156배, 780배 많이 함유돼 있다. 농식품부 양잠산업 실태조사에 따르면 오디 생산 농가는 2012년 5996개 농가(1878㏊)에서 10년 만에 80.4% 줄어 2021년 1176농가(353㏊)로 대폭 줄었다. 농진청 관계자는 “현재 1200t 정도를 생산 중인데 오디 열매는 수분이 90% 이상이라 생과를 따면 하루이틀 만에 먹어야 해 유통기한이 짧아 시장에서는 생과를 보기가 어려워 대부분 냉동해 주스 등에 분말로 활용한다”면서 “오디를 대량 소비할 수 있는 산업화 기술을 계속 개발해 오디 농가의 소득을 높이고 우리나라의 기능성 양잠산업 발전을 위해 노력하겠다”고 말했다.