‘봄볕에는 며느리를 내보내고, 가을볕에는 딸을 내보낸다’는 옛 말이 있다. 봄볕은 자외선이 강해 피부에 좋지 않고 가을볕은 피부는 물론 건강에 도움이 된다는 말을 그렇게 표현한 것이다. 실제로 기상청의 분석에 따르면 1991년부터 2019년까지 29년 동안 봄철과 가을철 총일사량과 자외선지수를 분석한 결과 가을이 봄철보다 일사량, 자외선량, 일조시간이 낮고 습도는 높아 야외활동할 때 훨씬 쾌적하게 느낀다. 햇빛은 음식으로 섭취하기가 쉽지 않은 비타민D 합성에도 도움을 준다. 코로나19 때문에 외출이 여의치는 않겠지만 틈틈이 햇볕을 받아야 하는 이유를 제시한 중요한 연구결과가 나와 주목받고 있다. 미국 보스턴대 의대 연구팀은 혈중 비타민D 수치가 높은 사람은 코로나19에 감염되더라도 합병증을 앓거나 의식불명이나 저산소증, 최악의 경우 사망에 이르는 등 심각한 상황을 겪지 않는다는 연구결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스 원’ 26일자에 실렸다. 비타민D는 달걀노른자, 생선, 간 등에 들어있지만 햇빛을 통해 주로 합성되며 체내에서 면역세포를 만들어 내는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 2009년에 임산부 253명을 분석한 결과 출산 당시 비타민D의 활성형태인 ‘25-수산화 비타민D’ 수치가 일정 정도 이하일 경우 자연분만율이 낮아진다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 코로나19에 감염돼 병원에 입원한 235명의 환자에게서 채취한 혈액에서 ‘25-수산화 비타민D’ 수치, 염증성 표지자, 림프구수와 환자의 상태를 분석했다. 분석 결과 25-수산화 비타민D 혈중 수치가 30ng(나노그램)/㎖ 미만인 환자들은 의식불명, 저산소증에 빠지거나 심할 경우 사망에 이르는 경우가 많은 것으로 나타났다. 체내 비타민D 수치가 낮을 경우 체내 염증표지자 수치는 높아지고 림프구 수치는 낮아지는 것으로 확인됐다.40세 이상 환자들의 경우 비타민D가 풍부하면 감염으로 사망할 확률이 51.5% 낮은 것으로 나타났다. 연구팀은 비타민D가 체내에 충분하면 코로나19 바이러스에 감염될 위험을 54%까지 낮출 수 있으며 상기도 호흡기 질환을 일으키는 다른 바이러스에 감염되는 것도 예방할 뿐만 아니라 감염되더라도 중증상태에 빠지지 않도록 도와주는 것으로 분석했다. 코로나19 환자에게 합병증을 유발시키거나 중태로 빠지게 만드는 것은 과도한 면역 반응과 사이토카인 폭풍 때문이다. 비타민D가 이런 문제를 막아준다는 것이 연구팀의 설명이다. 마이클 홀릭 분자의학교실 교수(생리학·생물물리학)는 “이번 연구는 비타민D가 사이토카인 폭풍을 막고 코로나19로 인한 사망과 합병증을 줄여준다는 직접적 증거를 보여주는 것”이라며 “일조량이 줄어드는 겨울철에는 비타민D가 부족해지면서 코로나19 감염과 그에 따른 합병증에 취약하게 만드는 만큼 비타민D 보충제를 복용하는 것이 필요하다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

짝짓기·새끼 보호 등 번식 목적 넘어선 수명연장 효과 확인 영장류 중 하나인 개코원숭이(비비)도 친한 암컷이 있는 수컷이 외로운 수컷에 비해 오래 사는 것으로 나타났다. 동물 세계에서 수컷이 특정 암컷과 가까이할 때는 번식을 위한 짝짓기 확률을 높이거나 새끼를 더 안전하게 기를 목적을 가진 것으로만 여겨졌지만, 개코원숭이 연구에서 이를 넘어 수명 연장에 도움이 되는 효과도 있는 것으로 밝혀졌다는 것이다. 미국 듀크대에 따르면 이 대학 진화인류학과 수전 앨버츠 교수가 이끄는 연구팀은 케냐 남부 암보셀리 국립공원에 서식하는 개코원숭이 540여마리를 대상으로 한 관찰과 35년치 자료 분석으로 얻은 결과를 영국 ‘왕립학회 자연과학 회보 B’(Philosophical Transactions of the Royal Society B) 특집호에 발표했다. 암보셀리에서는 개코원숭이 프로젝트에 따라 지난 1971년부터 각 개체가 집단 내에서 맺는 사회적 관계를 추적하고 일생 생활을 관찰했는데, 연구팀은 부족한 자료는 통계적 기법을 활용해 추정하는 방식으로 개코원숭이의 생존율과 집단 내 다른 원숭이와의 친분 관계 등을 분석했다. 개코원숭이 간 친분은 서로 붙어 앉아 털 고르기를 하며 진드기나 기생충을 잡아주는지를 보고 알 수 있다. 수컷끼리는 이런 털 고르기를 거의 하지 않지만, 암컷과는 번식기가 아닐 때도 털 고르기를 한다. 분석 대상이 된 개코원숭이는 수컷 277마리, 암컷 265마리로 얼마나 자주 털 고르기를 하느냐로 집단 내 친분을 측정했다. 그 결과, 암컷은 물론 수컷도 강한 사회적 관계로부터 이득을 얻는다는 점이 야생 영장류에서는 처음으로 밝혀졌다. 친한 친구를 가진 인간이 더 오래 사는 것처럼 동물들도 원숭이에서 돌고래, 범고래에 이르기까지 인간과 비슷한 양상을 보인다는 연구 결과는 기존에 여러 차례 발표된 바 있다. 그러나 이는 암컷을 중심으로 한 것이어서 수컷도 그런지는 불분명했다. 평생 같은 집단 내에서 생활하는 암컷과 달리 수컷은 떠돌이 생활을 하는 경우가 많아 추적 관찰이 어려웠기 때문이다. 그러나 이번 연구를 통해 수컷 역시 암컷처럼 친한 친구를 가진 개체가 더 오래 사는 것이 입증됐다. 특히 암컷과 강한 유대를 갖는 수컷은 다음 해 생일까지 생존할 확률이 그렇지 못한 수컷보다 28% 더 높은 것으로 나타났다. 연구팀은 개코원숭이 수컷의 사회적 고립이 집단 내 서열을 놓고 싸우는 스트레스나 위험보다 생존에 더 큰 위협이 될 수 있다고 분석했다. 앨버츠 교수는 “개코원숭이 수컷도 (인간과 마찬가지로) 사회적으로 연결돼 있을 때 더 오래 산다”면서 실제로 서로 인과관계가 있는지를 확인하고 생리학적으로 수명에 어떤 영향을 미치는지 파악하려면 더 많은 연구가 필요하다고 덧붙였다. 연구팀은 개코원숭이의 사회적 행동에 관한 이번 연구 결과가 적어도 영장목의 진화 뿌리에 ‘우정의 힘’이 깊이 박혀있다는 점을 보여줬다고 평가했다. 신진호 기자 sayho@seoul.co.kr

인체에 유용한 성분을 가공한 식품식약처에서 기능성과 안전성 인정‘코로나 면역력’ 강화에 소비자 관심홍삼·비타민 등 시장규모 3조 육박복통·변비 등 부작용 5년간 4168건직장인 A씨는 최근 부모님과 한바탕 언쟁을 했다. “코로나19 예방에 좋다더라”며 크릴오일 제품을 먹으라는 부모님에게 “크릴오일은 건강기능식품도 아니니 괜히 돈 쓰지 말자”고 답했지만 돌아온 건 “젊을 때부터 건강 챙겨야 한다”는 타박뿐이었다. 주변을 둘러보면 비타민 영양제나 루테인, 글루코사민 같은 수십 가지 ‘건강기능식품’을 쇼핑하듯이 쌓아놓고 복용한다는 사람을 어렵지 않게 찾아볼 수 있다. 하지만 건강기능식품이 정확히 어떤 것인지 아는 사람은 의외로 찾기 어려운 것도 사실이다. 건강기능식품은 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용해 제조·가공한 식품으로 식품의약품안전처로부터 기능성과 안전성을 인정받은 제품을 말한다. ‘기능성’이란 인체 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻는 것을 가리킨다. 2002년 건강기능식품에 관한 법률을 제정하면서 건강기능식품을 법적으로 관리하기 시작했다. ●크릴오일 건강기능식품 인증 못 받아 건강기능식품 시장은 나날이 성장하고 있다. 15일 식약처에 따르면 2016년 처음으로 매출액 2조원 규모를 돌파한 뒤 지난해에는 2조 9500억원 수준까지 늘었다. 매출액이 가장 큰 품목은 홍삼, 프로바이오틱스, 비타민 등이다. 건강기능식품 구매 목적으로는 대체로 면역력 증진, 피로회복, 장 건강, 영양보충 등이 꼽힌다. TV 프로그램이나 홈쇼핑 채널은 건강기능식품 시장이 커지는 데 큰 영향을 미쳤다. 갈수록 교묘해지는 허위·과장광고 역시 한몫한다. 심지어 건강기능식품 인증을 받지 못한 크릴오일 제품을 “건강식품”이라거나 “건강보조식품”이라고 홍보해 사람들을 현혹하는 사례도 적지 않다. 식약처는 지난 4월 “크릴오일 제품은 건강기능식품이 아니다”라는 자료까지 냈다. 건강식품이나 건강보조식품은 사람들이 건강에 도움이 될 것이라고 믿는 ‘일반식품’일 뿐이다. 법적인 개념도 아니고 의학적으로 인정되는 개념은 더더욱 아니다.●건강보조·건강식품은 아예 일반 식품 일각에서는 건강기능식품을 정식 의약품으로 착각하기도 한다. 만병통치약처럼 생각하고 과잉 복용하는 사례도 늘어나고 있다. 상황이 이렇다 보니 건강기능식품으로 인한 부작용을 호소하는 사례도 늘고 있다. 식약처가 운영하는 건강기능식품 이상사례신고센터에 따르면 신고건수는 2015년부터 지난해까지 5년간 4168건에 이른다. 식약처 관계자는 “이상 사례 증상으로는 설사, 복통, 두드러기, 메스꺼움, 변비가 대부분이었다”면서 “영양보충용 제품, 프로바이오틱스, DHA/EPA, 가르시니아 캄보지아 추출물 등이 신고 사례의 약 60% 정도를 차지한다”고 밝혔다. 최근 면역력, 장건강 등이 중시되면서 관련 식품 사례가 빈번하자 부작용도 늘어난 것이다. 전문가들은 건강기능식품에서 가장 중요한 원칙은 ‘과유불급’이라고 강조한다. 반드시 제품에 기재된 섭취량과 섭취방법을 따라야 하고 그 이상 복용하면 효과가 더 커지는 게 아니라 오히려 부작용이 생길 수 있어서다. 김영식 아산병원 가정의학과 교수는 “건강한 사람이라면 건강기능식품을 섭취하는 것이 그다지 건강에 유익하지 않다”면서 “건강기능식품을 만병통치약처럼 의존하면 안 된다”고 말했다. 그는 “아무리 뛰어난 건강기능식품도 골고루 규칙적으로 챙기는 삼시 세끼와 운동, 휴식을 대신할 수 없다”고 말했다. 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr

특수 처리한 우주식품이 장내미생물 교란장염유발 세균 증가, 염증억제 세균 감소장내미생물 불균형 우주인 건강 악영향 평소 과학에는 전혀 관심이 없더라도 건강에 조금만 신경 쓰는 사람이라면 요즘 가장 많이 듣는 용어가 다름아닌 ‘장내미생물’일 것이다. 사람 몸에 있는 미생물 숫자는 인간 세포 수와 비슷하거나 약간 많은 39조개로 대부분 소장, 대장 같은 소화기관에 집중돼 있다. 이들 소화기관에 있는 미생물을 장내미생물이라고 하는데 인체가 분해할 수 없는 영양소를 분해해 소화할 수 있도록 도와주는 수준으로만 알고 있었다. 그렇지만 최근 들어 비만은 물론 대장암을 비롯한 여러 암, 면역계 질환, 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환, 우울증, 양극성장애 같은 신경정신질환에까지 영향을 미친다는 연구 결과들이 잇따라 공개되고 있다. 그야말로 장내미생물 연구 ‘전성시대’이다. 이번에는 유럽 과학자들이 지구와는 전혀 다른 환경인 우주에서 우주인들이 건강하게 생존하는 데 장내미생물이 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다.이탈리아 볼로냐대 약학·생물공학과, 브라질 파라이바연방대 식품공학과, 프랑스 소르본대 부속 피티에 살페트리에르병원, 심장대사·영양학 연구소, 리옹1대학 의생명과학연구소, 독일 베를린 응용과학대, 본대학 식품영양과학연구소 공동연구팀은 유익한 장내미생물이 혹독한 환경의 우주여행에서 우주인들의 신체적, 정신적 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 할 것이라고 13일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 ‘첨단 생리학’(Frontiers in Physiology) 9일자에 실렸다. 지난 7월 미국, 중국, 아랍에미리트(UAE)가 동시에 화성탐사선을 발사하고 2022년 유럽, 2024년에는 일본이 화성탐사를 계획하는 등 많은 나라들이 화성탐사에 주목하고 있다. 현재는 지구 밖 생명체 존재를 확인하기 위해 화성에 탐사선을 보내고 있지만 궁극적인 목표는 사람이 거주할 수 있는 ‘제2의 지구’를 만들겠다는 것이다. 그렇지만 2016년 12월 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 인간이 화성과 그 너머 우주공간을 여행할 때 발생할 수 있는 5가지 문제점을 지적했다. 사이언스가 제시한 우주여행의 5가지 걸림돌은 △우주방사선 △고독감 △우주곰팡이 △미세중력 △인적오류이다. 특히 미세중력은 오랜 시간이 걸리는 유인 우주탐사에서 가장 큰 문제가 될 수 있다. 무중력에 가까운 미세중력은 우주인의 뼈와 근육을 약화시켜 각종 디스크 질환을 쉽게 일으킬 수 있다. 이 때문에 국제우주정거장(ISS)에 장기간 거주하는 우주인들에게는 근육손실을 막기 위해 매일 약 2시간씩 운동을 하도록 하고 있지만 골밀도가 낮아지는 것은 운동으로도 막기가 힘들다. 뿐만 아니라 미세중력은 시신경과 안압에도 영향을 미쳐 시력 약화를 가져온다.연구팀은 미세중력으로 인한 근육량 감소와 골밀도 저하는 소화기관에도 영향을 미친다고 지적했다. 더군다나 우주라는 특수한 환경에서 보관하기 위해 동결건조한 뒤 방사선조사로 무균 상태로 만들기 때문에 지구에서 먹는 음식과 비슷하게 만든다고는 하지만 맛과 영양이 떨어질 수밖에 없다. 더군다나 특수한 과정으로 만들어지기 때문에 우주인의 식단은 장내미생물을 교란시킬 수 있게 된다는 것이다. 연구팀은 우주여행과 관련한 앞선 여러 연구를 분석한 결과 같은 임무를 수행하는 우주인들의 장에서는 장염을 유발하는 박테리아는 증가하고 항염효과를 보이는 유익한 세균은 줄어들었다고 밝혔다. 이는 감염과 염증에 취약하게 만들고 영양실조, 위장장애를 가속화시킬 수 있으며 면역체계 결핍, 신경정신질환, 인지력 저하를 유발시킬 수 있다고 지적했다. 연구를 이끈 마르티나 헤어 본대학 교수는 “이번 연구는 장내미생물의 작은 변화라도 미생물과 숙주 사이에 복잡하게 얽혀 있는 균형관계를 붕괴시킬 수 있음을 보여 주고 있다”고 말했다. 거대한 우주를 탐사하고 정복하기 위해서는 작은 우리 몸속부터 제대로 관리하는 것이 필요하다는 것을 보여주는 이번 연구 결과는 언젠가 유인 우주탐사에 나설 한국에 많은 시사점을 주고 있다.

국내 연구진이 인체 장기의 생리학적 특성을 그대로 흉내내 신약 개발 등 의약학 연구에 많이 쓰이는 장기모사칩을 빠르게 만들 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 서울대 기계공학과 연구팀은 생물학, 의학, 약학 분야에서 최근 활발히 사용되는 바이오칩을 빠르게 만들 수 있는 초고속 레이저 직접 가공법을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료 과학분야 국제학술지 ‘네이처 머티리얼스’에 실렸다. 생체적합성이 우수해 장기모사칩 제작에 많이 활용되는 폴리디메틸실리옥산(PDMS)는 투명한 고분자 물질이다. PDMS를 가공할 때는 우선 PDMS를 녹인 뒤 틀에 부어 만드는 몰딩 방식이 일반적이었다. 그렇지만 제작 비용과 시간이 오래 걸린다는 문제가 있다. 이 때문에 레이저를 이용하려는 시도가 있었지만 PDMS를 투과한다는 단점 때문에 널리 활용되지 못하고 있었다. 연구팀은 레이저의 연쇄적 열분해 현상과 연쇄반응을 이용해 고품질의 PDMS를 몰딩 없이 빠르게 직접 가공할 수 있는 방법을 찾아 냈다. 특히 레이저 열분해를 할 경우 불투명한 생성물이 만들어지며 투명한 것보다 효과적으로 레이저를 흡수해 새로운 열분해 반응을 유도할 수 있다. 연구팀은 이 현상들을 이용해 연속파 레이저를 이용해 고품질 PDMS를 가공할 수 있었고 기존 이틀 이상 소요되는 생산공정을 1시간 이내로 단축시키는데도 성공했다. 이번 기술을 활용하면 장기모사칩은 물론 소프트로봇공학, 미세유체역학 등에 다양하게 응용할 수 있을 것으로 기대되고 있다.연구를 이끈 신재호 서울대 기계공학과 박사는 “이번 연구결과는 그동안 숙련자의 수가공에 상당부분 의지해오던 PDMS 가공 공정의 자동화를 가능하게 해 연구개발 단계를 넘어 대량생산에도 적용할 수 있게 됐다는데 의미가 크다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

비타민D 부족이 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)와 연관성이 있는 것으로 드러났다. 27일(현지시간) 이스라엘 레우미트 보건의료 서비스(Leumit Health servcies) 의료관리실장 유진 메르존 박사 연구팀은 비타민D 부족과 코로나19 검사 양성 가능성 사이에 연관이 있다는 연구 결과를 발표했다고 메디컬 익스프레스(MedicalXpress)가 보도했다. 코로나19 양성 판정을 받은 782명과 음성 판정을 받은 7025명의 조사 자료를 분석한 결과 이 같은 사실이 나타났다고 연구팀은 밝혔다. 코로나19 진단 검사를 받은 사람들이 양성 판정을 받을 가능성과 비타민D 부족 사이에 상당한 연관이 있는 것으로 밝혀졌다는 것이다. 연령, 성별, 사회경제적 지위, 만성 질환, 정신질환, 신체장애 등 변수가 될만한 다른 요인들을 고려했지만 이러한 연관성에는 변함이 없었다. 연구팀은 이와 같은 내용이 비타민D의 결핍이 코로나19 감염에 독립적인 위험 요인으로 작용할 수 있음을 시사하는 것이라고 설명했다. 비타민D는 뼈와 칼슘 대사와 관련된 여러 생리학적 과정에 중요한 역할을 수행하지만 자가면역 질환, 심혈관질환, 당뇨병, 비만, 인지기능 저하 등 다양한 비골격성(non-skeletal) 질환에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 비타민D는 태양의 자외선에 노출된 피부를 통해 체내에서 합성되기 때문에 ‘햇볕 비타민’(sunshine vitamin)이라는 별명이 붙어있다. 이를 통해 우리 몸에 필요한 비타민D의 90%가 공급된다. 식품 중에는 기름 많은 생선(연어, 참치, 고등어), 간, 계란 노른자, 치즈 등에 들어 있으며 비타민D가 첨가된 시리얼과 우유 그리고 비타민D 보충제를 통해서도 섭취가 가능하다. 이 연구 결과는 유럽 생의학학회연합회(FEBS: Federation of European Biochemical Societies) 저널 (FEBS Journal) 최신호에 실렸다. 임효진 기자 3a5a7a6a@seoul.co.kr

아내 대신 임신하고 싶다고 생각하는 남성도 있겠지만, 현재 기술로는 불가능한 얘기다. 그런데 동물 중에는 암컷 대신 수컷이 임신하는 사례도 있다. 그 존재는 바로 바닷속에 사는 해마다. 수컷의 몸에는 이른바 육아낭이라고 부르는 알주머니가 있어 그곳에서 알을 보호하고 치어로 부화하게 하는 데 이 기관에 대해서는 아직 대부분이 수수께끼에 싸여 있다. 그런데 호주 시드니대와 라트로브대의 최신 연구에서 수컷 해마가 가진 육아낭의 역할에 관한 새로운 사실이 밝혀졌다. 수컷의 육아낭은 출산을 담당할 뿐만 아니라 새끼에게 영양분을 주는 태반과 같은 기능도 하고 있다는 것이다. 해마는 수컷이 구애에 성공하면 복부 주위에 있는 육아낭을 열고 그 자리에 암컷이 수란관을 집어넣어 알을 옮긴다. 이와 동시에 수정도 이뤄진다. 알의 이동은 휴식을 취하면서 몇 시간 동안 반복되며 최종적으로 40~50개의 알이 수컷의 육아낭으로 옮겨진다. 그러면 수컷은 최대 한 달 동안 육아낭 안에 수정란을 지키고 그 후 부화한 치어를 육아낭 입구로 낳는 것이다. 이때 수컷은 진통을 느끼는 것 같은 경련도 일으킨다. 그렇지만 육아낭이 어떻게 수정란의 성장을 촉진하는지는 잘 알려지지 않았다. 일반적으로 수정란의 성장에는 두 가지 방법이 있다. 하나는 ‘난황 영양 의존’(Lecithrophy)으로 수정란에 미리 존재하는 난황을 소비하며 성장하는 방법이다. 나머지 하나는 ‘모체 영양 의존’(Matrotrophy)으로 어미의 태반에서 직접 영양분을 받아 성장하는 방법이다.　많은 생물은 발생 초기 단계에서 이 두 가지를 조합하며, 난황을 소비한 뒤 어미 태반의 영양소로 옮겨간다. 연구팀은 이번에 빅밸리해마(학명 Hippocampus abdominalis)를 대상으로 육아낭 안에서 수정란과 부화한 치어의 건조 중량(수분을 제외한 질량)을 비교해 어떤 영양원에 의존하는지를 조사했다. 그 결과, 치어의 건조 중량은 육아낭에 있는 동안 거의 변화하지 않은 것으로 나타났다.조사에 따르면, 수정란의 성장은 난황의 소비에서 시작했기에 치어의 건조 중량은 난황을 소비한 만큼 감소하는 것이다. 하지만 이와 별도로 수정란과 치어의 지질량을 측정한 결과, 성장 과정에서 지질량 감소가 거의 일어나지 않았다. 이는 아비인 수컷이 난황이 없어진 뒤에도 지방 형태의 영양분을 새끼에게 더 공급하고 있다는 점을 보여준다. 즉, 해마의 치어는 많은 생물과 같이 ‘난황 영양 의존’에서 ‘모체 영양 의존’, 정확하게 말하면 ‘부체 영양 의존’(Patrotrophy)으로 이행하는 것이다. 다만 이번 연구에서는 수컷이 영양분을 공급하는 방법까지 설명하지 못했지만, 육아낭 내부를 조사한 결과, 수정란은 주머니 벽에 확실히 박혀 있었다. 이는 육아낭이 어미의 ‘태반’과 같은 기능을 가지고 있으며 이를 통해 영양을 공급하고 있을 가능성을 시사한다. 이 메커니즘을 단정하기 위해서는 추가 연구가 필요하지만, 그래도 수컷의 육아낭에 영양과 산소 공급 능력 그리고 감염증 등으로부터 새끼를 보호하는 기능이 있는 것은 확실하다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘비교생리학 저널 B’(Journal of Comparative Physiology B) 최신호(7월 2일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

기후변화로 인한 지구온난화를 막지 못할 경우, 결국 인간이 버텨내지 못할 정도의 여름을 맞이할 수 있다는 전문가들의 주장이 나왔다. 싱가포르 응급의학과 전문의 지미 리는 영국 BBC와 한 인터뷰에서 “코로나19 환자들을 치료하기 위해서는 온몸을 보호하는 방호복을 착용해야 하는데, 숨 막히는 더위 때문에 환자 치료에 문제가 생길 수 있어서 우려가 높다”고 말했다. 리 박사에 따르면 높은 기온에 따른 과열 현상은 몸의 움직임을 둔하게 만들뿐만 아니라, 환자를 치료해야 하는 긴박한 상황에서 빠른 결정을 내리는데 방해가 된다. 이는 의료진의 의욕과 사기에도 영향을 미치는데, 일명 ‘열 스트레스’로 인한 각종 문제가 발생할 수 있다. 열 스트레스는 인체에 미치는 내ㆍ외적 열 인자의 총체적인 합을 말하며, 일명 열 압박이라고도 한다. 열 스트레스의 직접적인 영향은 체온을 통해 나타나는데, 체심 온도를 증가시키는 환경 조건과 작업 수준이 지속되면 정상적인 열 방산이 더욱 어려워져 심각한 질환을 유발할 수 있다. 영국 버밍엄대학의 생리학 전문가인 레베카 루카스 박사는 BBC와 한 인터뷰에서 “의료진들이 바이러스의 침투를 막기 위해 입는 방호복이 열 스트레스를 높일 수 있다. 열 스트레스가 높아지면 가벼운 근육 경련부터 소화기관과 신장의 기능이 급속도로 떨어질 것”이라면서 “고온에 노출되는 것은 우리 몸 전체에 심각한 영향을 미친다”고 경고했다.날이 갈수록 높아지는 지구의 평균기온 탓에 악영향을 받는 사람들은 의료진뿐만이 아니다. 매년 기록적인 폭염으로 수많은 사람이 사망하는 인도의 한 대학병원 의료진은 BBC와 한 인터뷰에서 “환자 중 염전과 철강소에서 일하던 사람들이 있었다. 고온이 계속된다면 이러한 직업 환경을 가진 사람들은 탈수 증상을 보일 것이고, 이후 심혈관계통이나 신장에 문제가 생길 것”이라고 설명했다. 전문가들은 기후변화로 기온이 치솟으면서 습한 공기까지 겹칠 가능성이 있으며, 극심한 습도와 고온에 동시에 노출될 경우 건강상 위험한 상황이 생길 수 있다고 지적했다. 영국기상청의 리차드 베츠 교수는 BBC와 한 인터뷰에서 “이미 수백만 명의 사람들이 고온과 다습이 혼합된 환경에서 일하고 있다”면서 “적절한 조치가 없다면 이 세상은 인간이 감당하기에는 너무 더운 환경으로 변하기 시작할 것”이라고 덧붙였다. 싱가포르의 지미 리 박사 역시 “기후변화는 우리가 맞닥뜨릴 가장 거대한 괴물이 될 것이다. 우리는 전 지구적으로 이에 대비하는 조직적 활동이 필요하다”면서 “만약 그렇게 하지 않는다면 더 큰 대가를 치르게 될 것”이라고 강조했다.한편 지난해 7월, 인도에서는 50℃에 육박하는 폭염이 인도 북부와 중부, 서부를 강타하면서 100명 이상이 열사병으로 목숨을 잃었다. 당시 CNN은 인도가 기후 변화의 직격탄을 맞고 있다면서 매년 3월~7월이면 인도를 찾아오는 폭염이 더 자주, 오래 발생하고 있다고 전했다. 2020년이 관측 역사상 가장 더운 해가 될 것이라는 예측이 나왔으며, 매사추세츠공대(MIT) 연구진은 온실가스 배출이 계속되면 ‘생존 한계’를 초과하는 지역이 전 세계에 크게 늘 것이란 연구 결과를 내놓기도 했다.　 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

청소년의 상징이자 고민꺼리는 다름 아닌 얼굴 군데군데 올라온 여드름이다. 실제로 여드름은 급격한 호르몬 변화가 발생하는 청소년기에 가장 많이 발생한다. 그렇지만 환경적 요인 때문에 성인 여드름 때문에 고민하는 사람들도 많다. 과학자들이 작은 패치 형태로 열을 발생시켜 여드름 같은 피부 염증을 치료할 수 있는 기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단, 연세대 신소재공학과, 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학부, 이탈리아 밀라노공대 에너지학과 공동연구팀은 나노물질과 첨단 프린팅 기술을 이용해 피부에 부착하면 여드름과 염증을 치료할 수 있는 투명 온열패치를 개발하고 나노과학 분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 8일자에 발표했다. 최근은 대기 환경이 좋지 않아 청소년 뿐만 아니라 성인남녀들도 피부 트러블로 고민하는 일이 많다. 염증성 피부질환들은 피부에 따뜻한 열을 가해 혈액순환과 물질대사를 촉진하는 온열요법으로 개선될 수 있는 것으로 알려져 있다. 온열요법은 피부질환 치료약물이 쉽게 침투될 수 있도록 도와 치료효과를 극대화시킬 수도 있다. 기존에도 온열패치가 개발돼 있지만 구동 모듈과 배터리 등이 별도로 필요해 부피가 커지며서 부착 가능부위가 제한적이고 투명하지 않아 쉽게 눈에 띈다는 문제가 있었다.이에 연구팀은 일반 금속보다 신축성이 좋고 쉽게 녹슬지 않으며 전기적 특성도 우수한 메탈릭 글래스라는 물질과 나노와이어를 이용해 투명전극을 만들었다. 연구팀은 메탈릭 글래스를 1차원 섬유 형태로 만들어 미세한 그물 구조로 제작했고 마이크로미터 단위까지 고해상도로 출력이 가능한 전기수력학적 프린팅 기법으로 은 잉크를 격자무늬로 찍어내 투명 배터리를 완성했다. 이렇게 만들어진 투명 전극과 투명 배터리는 통신회로로 연결돼 무선으로 간단히 충전할 수 있을 뿐만 아니라 충전 패치가 가볍게 누르면 열이 발생하여 언제 어디서든 사용이 가능하다. 연구팀은 이번에 개발한 패치를 피부에 붙이고 1분 정도 열을 가해 피부의 생리학적 변화를 관찰했다. 그 결과 혈류량이 13분 동안 증가하고 보습효과도 1.9배 가량 늘어났다. 연구에 참여한 박장웅 IBS 연구위원(연세대 신소재공학과 교수)은 “이번 연구는 무선 충전이 가능하고 유연할 뿐만 아니라 구성요소 전부가 투명한 온열패치를 처음으로 선보였다는데 의미가 크다”라며 “미용 산업이나 피부과 치료 등에 다양하게 활용될 수 있기 때문에 차세대 웨어러블 기기 플랫폼이 될 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

의학과 과학기술의 발달로 평균 수명과 기대 수명이 점점 길어지고 있다. 출산율은 낮아지는 반면 노인인구가 많아지면서 고령화 사회에 대한 우려도 커지고 있다. 고령화 사회가 가속화되면서 일자리나 건강의료 등 다양한 분야에서 새로운 대처가 필요하다는 목소리도 커지고 있다. 한 번 태어나면 언젠가는 죽기 마련이지만 많은 사람들은 오래 살고, 나이들어서도 건강하게 삶을 지속하고 싶어하는 욕구가 강하다. 많은 사람들이 100세까지 무병장수하기 위해서는 스스로의 노력보다 유전적으로 타고 나야한다고 생각하는 경우가 많다. 그런데 미국 연구진이 유전적 요인은 100세까지 무병장수하는데 중요한 요인이 아니라는 분석결과를 내놨다. 미국 워싱턴주립대 의대, 식품영양학 및 운동생리학과, 보건학과, 수의보건학부 공동연구팀은 100세까지 무병장수는 유전적 요인보다는 환경적, 사회적 요인이 더 중요하다고 22일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 환경 및 보건분야 국제학술지 ‘환경연구 및 공중보건’에 실렸다. 연구팀은 워싱턴주 보건부 보건통계센터의 통계를 활용해 2011~2015년 사망자 분석을 실시했다. 연구팀은 해당 기간 사망자 중 75세 이상 나이로 사망한 14만 5000명에 특히 주목해 사망 당시 나이, 거주지와 주변환경, 성별, 인종, 교육수준, 혼인여부 등을 분석했다. 그 결과 유전적 요인으로 설명할 수 있는 100세 무병장수는 20~35% 정도라는 사실을 확인했다. 연구팀은 경제적 상황, 1차 진료기관 접근성, 대기오염 정도, 녹색 공간 노출 여부 등 사회적, 환경적 요인이 오래 건강하게 사는데 필요한 중요한 요소라는 것을 확인했다. 이와 함께 노년층만 모여있는 것보다는 노동연령 인구비율이 높고 다양한 연령층이 혼재돼 있는 지역에 거주하는 노인들이 장수하는 것으로 나타났다.또 노인들이 생활 속 운동이 가능할 정도로 식료품점이나 병원 등 각종 편의시설이 많은 도심지역이나 소공원이나 녹지가 잘 형성된 지역에서 사는 사람들이 오래 건강하게 사는 것으로 확인됐다. 도심지역의 경우 대기오염이라는 문제가 있기는 하지만 노인들이 덜 고립돼 있다는 느낌을 받게 해줄 뿐만 아니라 병원 같은 의료기관을 손쉽게 찾을 수 있다는 장점이 있으며 교외지역의 경우는 지역사회 참여율이 높을 뿐만 아니라 노인들이 걷기 쉬운 환경이 형성돼 있고 자연환경과 가까워 가벼운 운동 등을 상시적으로 할 수 있는 장점을 갖추고 있다고 연구팀은 강조했다. 오퍼 암람 의대 교수(보건지리정보시스템)는 “유전적 요인이 건강한 노년을 대비하는데 도움을 줄 수 있지만 절대적 요인은 아니다”라며 “이번 연구결과는 좀 더 오래 건강하게 살 수 있도록 돕는 공동체 형성에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 뇌의 도파민 특정 유전자 스위치가 켜지면 약물 중독에 쉽게 빠지게 된다는 사실을 밝혀냈다. 포스텍 생명과학부, 한국뇌연구원, 대구경북과학기술원(DGIST), 미국 마운트시나이 아이칸의대 신경과학과, 존스홉킨스대 심리·뇌과학과, 존스홉킨스대 의대 신경과학연구소 공동연구팀은 코카인 같은 약물 중독에 신경세포의 특정 도파민 수용체가 중요한 역할을 한다고 26일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘생물 정신의학’에 실렸다. 약물 중독은 특정 약물을 강박적으로 찾고 사용하는 행동을 보이는 정신질환으로 치료가 어렵고 오랜 시간이 지난 뒤에도 재발 가능성이 높다. 특히 마약류 같은 중독성 약물은 뇌의 보상회로 속 도파민 농도를 증가시키고 도파민 수용체를 활성화시켜 쉽게 중독을 일으키는 것으로 알려져 있다. 문제는 중독에 유독 쉽게 빠지는 사람이 있는데 이런 현상에 대한 정확한 신경생물학적 메커니즘은 아직 밝혀지지 않은 상태이다. 연구팀은 생쥐들을 이용해 코카인을 스스로 투여할 수 있는 장치에 넣은 뒤 전기생리학적, 광유전학 기법으로 실험을 실시했다. 그 결과 중독에 취약한 생쥐들은 일반 생쥐들과 2909개의 유전자가 차이를 보인다는 사실을 확인했다. 중독 취약 생쥐들은 기분과 감정을 조절하는 영역인 대뇌 보상회로 중격의지핵에 있는 콜린성 뉴런이라는 신경세포에서 ‘DRD2’라는 유전자가 과도하게 발현되는 것으로 관찰됐다. 콜린성 뉴런에서 DRD2가 쉽게 켜지고 발현량도 급증하는 생쥐는 똑같은 코카인에 노출되더라도 쉽게 중독된다는 설명이다. 구자욱 한국뇌연구원 박사는 “이번 연구는 뇌 중격의지핵 신경세포 중 1~2% 정도에 불과한 콜린성 중간뉴런의 도파민 신호전달체계가 중독 행동에 중요한 역할을 한다는 점을 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “추가 연구를 통해 약물 중독 환자에 대한 새로운 치료전략을 제시할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

말라리아는 매년 2억 명이 넘는 사람을 감염시키고 40만 명 이상의 사망을 초래하는 무서운 감염병이다. 전 세계적으로 매년 말라리아를 옮기는 모기를 퇴치하기 위해 막대한 비용을 투자하지만, 말라리아 원충은 물론 이를 옮기는 모기까지 치료제와 살충제에 내성을 키워 계속해서 골칫거리가 되고 있다. 일부 과학자들은 말라리아를 억제하기 위해 모기와 공존하는 색다른 방법을 연구 중이다. 국제 곤충 생리학 및 생태학 센터 (ICIPE)의 제레미 헤렌과 그 동료들은 케냐의 빅토리아 호수에서 채집한 아노펠레스 (Anopheles) 모기에서 흥미로운 기생충을 발견했다. 사람과 다른 포유류의 피를 빨아먹는 아노펠레스 모기라고 해서 기생충에 시달리지 않는 것은 아니다. 모기 역시 다양한 기생충에 시달리는 데, 이 중 하나가 미포자충류(Microsporidia)인 미크로스포리디아 MB (Microsporidia MB)다. 미크로스포리디아 MB는 모기 입장에서 보면 영양분만 조금 가로채는 착한 기생충이다. 기생충 역시 숙주 없이는 살 수 없다. 따라서 숙주 안에서 오랜 세월 진화해 적응한 기생충이나 병원균은 숙주에 비교적 크게 해를 입히지 않는 경우들이 많은데, 미크로스포리디아 MB가 바로 그런 경우이다. 연구팀은 이 기생충과 모기를 중간 숙주 삼아 인간을 노리는 말라리아 원충과의 관계를 조사했다. 그 결과 흥미롭게도 미크로스포리디아 MB에 감염된 모기에는 말라리아 열대열 원충 (Plasmodium falciparum)이 발견되지 않았다. 연구팀은 정확한 인과 관계를 밝히기 위해 실험실 환경에서 미크로스포리디아 MB에 감염된 모기에 열대열 원충을 감염시켰으나 말라리아 원충이 역시 발견되지 않았다. 숙주의 몸에 본래 있던 기생충이 새로운 기생충의 침입을 허용하지 않았다. 미크로스포리디아 MB는 수집된 모기의 10%에 발견될 만큼 흔하지만, 모기의 장과 생식기에서 숙주에 큰 피해를 주지 않고 조용히 살아간다. 주된 감염 경로는 생식기를 통해 모체에서 새끼로 수직 감염되는 것으로 다른 곤충에 피해를 줄 가능성도 없다. 따라서 살충제처럼 모기가 내성을 획득하거나 생태계를 교란할 위험이 없다. 물론 모기가 피를 빨아먹는 건 변하지 않지만, 말라리아만 옮기지 않아도 수많은 생명을 살릴 수 없다. 연구팀은 이 기생충을 모기에 많이 감염시킬 수 있다면 말라리아 억제에 도움이 될 것으로 기대하고 있다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

계명대 약학대학 제약학과 이상길 교수팀의 연구성과가 약학분야 우수 국제학술지인 “Pharmaceutics”에 게재됐다. 이상길 교수는 본 연구에서 치매 치료에 사용되고 있는 약물인 도네페질(donepezil)을 하이드로겔 형태의 경피흡수제형으로 개발했다. 현재까지 전 세계적으로 도네페질이 경피제형으로 개발된 사례는 없다. 국내외 주요 제약기업들이 앞 다투어 임상시험을 수행하는 등 연구개발에 박차를 가하고 있는 연구주제이다. 인지력의 손상을 일으키는 콜린효능성 결핍(cholinergic deficit)은 알츠하이머 질환의 신경퇴화의 중요한 병태생리학적인 특징 중의 하나이다. 도네페질의 작용기전은 항콜린에스터라아제인 콜린에스터라아제와 가역적으로 결합하여 아세틸콜린의 가수분해를 저해하는 것으로 알려져 있다. 결과적으로 콜린성 시냅스의 아세틸콜린 농도를 상승시켜 콜린성 전달을 증가시키게 된다. 또한, 도네페질은 중추적으로 작용하는 가역적인 아세틸콜린 에스터라아제 저해제이다. 본 연구에서는 폴리비닐알콜과 폴리비닐피롤리돈 고분자를 기반으로 한 하이드로겔 패취를 제조하여 쥐 피부를 이용한 경피투과 시험을 수행했다. 이어 무모쥐를 이용한 경피전달 약동학 실험을 수행하여 도네페질의 약물 농도가 혈중에 지속적으로 유지됨을 확인해 냈다. 도네페질의 반감기는 사람이 쥐에 비하여 긴 것으로 알려져 있으며, (사람에서의 소실 반감기는 약 70 시간) 이번 동물실험 결과는 사람에게서는 더욱 연장된 약효지속이 기대되는 결과이어서 향후 치매치료 분야에 새로운 제형을 제시함으로써 치매로 고통 받는 노령환자들의 삶의 질을 높이는 치매 치료제로 개발될 수 있을 것으로 기대된다. 이 연구성과가 게재된 “Pharmaceutics”지는 스위스 MDPI 출판사에서 출간되는 저널로써, 피인용지수(Impact Fact)가 4.773이고 당 연구분야 상위 10% 이내(9.551%)에 해당하는 약학분야의 저명국제학술지이다. 본 논문의 제1저자인 바샬 산토쉬(Bashyal, Santosh 네팔) 학생(대학원 약학과 박사수료)은 이상길 교수의 지도 아래 도네페질 경피제형의 설계 및 특성평가 연구들을 주도했으며, 동아제약 연구소에서 본 제제의 약동학적 특성평가를 수행하였다. 본 연구성과는 교육부의 ‘한국연구재단 대학중점연구소지원사업 (약물의존장애 핵심 진단기술 개발 및 치료전략 연구)’의 지원과 및 동아제약과의 공동연구 수행을 통하여 도출된 연구성과이다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

2억여 년 전 출현한 익룡을 연구하면 기술자들이 더 나은 안정성을 지닌 새로운 세대의 슈퍼 드론(무인항공기)을 개발하는 데 도움을 줄 것이라고 일부 학자가 제안하고 나섰다. 영국 브리스틀대의 엘리자베스 마틴-실버스톤 박사가 이끄는 국제연구팀은 지금보다 훨씬 더 큰 드론 등의 비행체를 활주로의 추진력 없이도 이륙하고 비행 중 안정성을 유지하는 데 익룡의 신체적 구조를 연구하면 도울 수 있다는 것을 발견했다. 익룡은 소형 항공기와 맞먹는 최대 10m의 날개 판과 300㎏에 육박하는 몸무게를 지녔음에도 하늘을 나는 데 특화한 '전문가'였다. 이에 대해 마틴-실버스톤 박사는 “화석 기록에는 정말 멋진 것이 많지만 기술자들은 대체로 비행에 관한 영감을 얻을 때 고생물학에 관심을 두지 않는다”면서 “만일 우리가 영감을 얻기 위해 오늘날 동물만을 본다면 정말로 많은 형태학을 놓치고 많은 선택사항을 무시하는 것”이라고 말했다. 익룡은 깃털이 달린 날개를 지닌 새와 달리 우리 인간의 네 번째 손가락에 해당하는 뼈 부위가 길쭉한데 그 끝에서 다리 부위까지 막이 이어져 있어 그 모습은 박쥐에 더 가깝다. 이들 파충류는 또한 공중에 떠 있는 동안 추가적인 힘과 구조적인 지지를 제공하는 엑티노피브릴(actinofibril)이라는 독특한 섬유조직을 갖고 있다. 지금까지 기술자들이 드론과 비행기 같은 항공 기술을 설계할 때 주로 오늘날 새와 곤충에 중점을 둔 이유는 화석은 불완전한 경우가 많기 때문일 수 있다. 하지만 이제 익룡의 날개 구조뿐만 아니라 비행 능력까지 매우 깊이 이해할 수 있는 몇몇 화석을 연구진은 엄선했다. 마틴-실버스톤 박사는 “날개 막 안에 있는 다른 층을 볼 수 있게 해주는 두세 개의 완전히 놀랍게 보존된 익룡 화석이 있는데 이는 섬유질(엑티노피브릴) 성분에 관한 이해를 더한다. 어떤 화석은 엉덩이 아래의 날개 막을 보여줄 정도로 충분히 보존돼 있다”면서 “날개 모양을 정확히 알 수는 없지만 이런 부착물에 대해 알면 다양한 날개 모양의 효과를 모형화할 수 있고 자연 상태에서 어떤 것이 가장 비행 능력이 뛰어난지를 정할 수 있다”고 설명했다. 이런 고대 생물의 형태학과 예측 비행역학을 분석한 결과, 오늘날 날짐승에는 존재하지 않는 새로운 전술이 존재하는 것으로 드러났다. 공중에 뜨는 것은 하나의 사례이다. 도약을 통해 공중으로 이륙하는 것은 동물의 세계 전체에서 일반적이다. 하지만 커다란 새들은 이륙하는 데 충분한 힘을 얻기 위해 앞으로 달리다가 도약해야 한다. 반면 익룡은 몸무게가 300㎏에 달해도 정지 상태에서 이륙하는 방법을 개발했을 가능성이 크다. 연구에 참여한 로스앤젤레스 자연사박물관 공룡연구소의 마이크 하비브 박사는 이는 익룡 날개 막의 강한 근육에 의한 것이라고 추정한다. 익룡은 우리 몸의 팔꿈치와 손목에 해당하는 뼈 부위에서 강한 도약력을 일으켜 하늘에 떠 있는 상태가 될 수 있는 충분한 높이에 이를 수 있다. 마틴-실버스톤 박사는 “오늘날, 드론 같은 비행체를 이륙하기 위해 평평한 지면을 필요로 하고 그것이 실제로 공중에 어떻게 뜨는지에 대해서는 상당히 제한을 받는다”면서 “익룡의 독특한 이륙에 관한 생리학은 이런 문제 중 일부를 해결하는 데 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다. 익룡은 또 비행 불안정을 막는 방법에 관한 이해력을 제공한다. 강한 바람에 돛이 불안정해질 수 있는 것과 달리 익룡은 넓은 날개의 펄럭거림에 저항하는 전략을 발전시켰다. 마틴-실버스톤 박사는 “지금까지 우리는 비행 압력에 저항할 비행복 같은 것을 디자인하기 위해 애써왔다”면서 “만일 우리가 익룡이 어떻게 그것을 실현했는지 이해할 수 있다면, 예를 들어 그들의 날개 막이 실제로 어떻게 구조화됐는지 이해한다면 현대 공학의 질문에 답하기 위해 사용할 수 있는 것”이라고 말했다.독특한 생리적 요소는 익룡에게만 국한한 것은 아니다. 미크로랍토르 같은 다른 고대 날짐승들은 앞다리와 뒷다리 모두에 날개를 달고 있었다. 그리고 발견된지 얼마 안 된 공룡인 이치는 깃털과 박쥐 같은 막이 결합한 유일무이한 날개를 갖고 있었다. 이에 대해 연구진은 “위와 같은 많은 비행 전략은 제대로 탐구해야 한다”면서 “우리가 살아있는 동물과 멸종한 동물 모두에게서 우리의 지식을 결합할 수 있다면 인간이 만든 비행을 여전히 방해하는 장애물을 극복할 훨씬 더 좋은 기회를 얻을 것”이라고 말했다. 자세한 연구결과는 세계적 학술지 셀의 자매지인 ‘생태와 진화의 동향’(Trends in Ecology and Evolution) 최신호(14일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

“과도한 불안을 갖지 말고 정부와 국민이 힘을 합쳐 고비를 이겨내는 마음가짐을 가져야 합니다.” 이호왕(92) 고려대 의대 명예교수는 한때 치사율이 7%나 될 정도로 공포의 대상이던 신증후성출혈열을 일으키는 한탄(Hantaan)바이러스를 1976년 세계 최초로 발견한 데 이어 진단법과 백신 개발까지 성공시킨 세계적인 학자다. 그가 한탄바이러스라고 명명한 뒤 8개의 유사한 바이러스가 발견돼 1986년 새로운 ‘속’인 한타(Hanta)바이러스가 생겼고 2019년 유사 바이러스 37개를 묶어 새로운 ‘과’까지 생겼다. 한타바이러스를 연구하는 독자적 학문 분야까지 탄생했다. 지난 27일 서울 강남구 자택에서 만난 이 교수는 90대에도 변함없는 건강을 과시하며 코로나19 대응과 전문인력 강화 등에 대한 의견을 밝혔다. 다음은 일문일답. -코로나19가 두 달 넘게 계속되고 있다. “2015년에 메르스(중동호흡기증후군)도 6개월 갔다. 이번엔 더 갈 것 같다. 물론 그것도 가봐야 한다. 우리가 아무리 잘해도 해외에서 유입될 가능성도 감안해야 하니까.” -세계 최초로 한타바이러스 발견부터 진단법, 백신 개발까지 모두 이룬 것으로 유명하다. 코로나19 백신이나 치료제 개발 전망은 어떻게 보나. “백신이나 치료제는 시간이 오래 걸린다. 내가 미국 육군 예산 지원을 받아 연구를 시작한 게 1969년이었고 한탄강에서 이름을 딴 바이러스를 발견한 게 1976년이었다. 1981년부터 백신 개발을 시작해 ‘한타박스’라는 백신을 시판한 게 1991년이었다. 우리가 할 수 있는 것부터 해야 한다. 유전자 검사 등 코로나19 진단기법을 고도화하고 치료법을 개선하는 게 더욱 중요하다. 더 빨리 더 정확하게 진단해서 적절한 격리조치를 취하고 확진환자 치료 경험을 축적해 나가는 데 초점을 맞춰야 한다.” -불안해하는 사람이 많다. “피할 수 없는 위험이라면 어느 정도는 현실로 받아들이는 자세도 필요하다. 나도 며칠 전 학술원에서 10여명이 함께 모여 회의를 했다. 적당한 거리를 유지하고 손을 자주 씻고 환기를 충분히 하는 등 주의만 하면 그런 정도는 괜찮다고 본다. 물론 교회나 콜센터처럼 오랜 시간 바짝 붙어 있는 건 피해야 한다. 예방을 위해 마스크를 쓰는 건 좋다. 하지만 ‘대란’이라는 말이 나올 정도로 혼란을 겪을 일은 아니었다고 본다. 정부에서도 얘기했지만 마스크 한 번 쓰고 버릴 것까진 없다. 미국에 사는 손녀들이 마스크를 구하기 힘들다고 걱정하길래 내가 ‘마스크를 쓴 다음에 다림질을 하거나 스프레이 소독을 하면 다시 써도 문제없다’고 얘기해 줬다.” -해외에서 코로나19 확산세가 엄청나다. “중국 우한에서 코로나19가 처음 발생하고 나서 중국 정부가 정보를 통제하면서부터 문제가 커졌다. 코로나19의 존재를 처음 알린 중국 의사 리원량이 경찰에 끌려가 반성문을 써야 했다. 그 부분에서 중국 정부, 특히 시진핑 국가주석의 책임을 분명히 해야 한다. 초기에 정보를 공개했더라면 인구 6000만명이나 되는 후베이성을 통째로 봉쇄해야 할 정도로 사태가 악화하지는 않았을 것이다. 최근 중국에서는 코로나19 발원지가 중국이 아니라는 얘기를 하는데 한마디로 무책임한 수작이다. 두 번째로 감염병 대응에서는 초기대응이 중요하다. 미국이나 일본이 초기에 제대로 대응을 하지 않다가 더 큰 화를 초래했다. 중국, 미국, 일본이 자초한 대응 실패를 반면교사로 삼아야 한다.” -한국의 코로나19 대응은 어떻게 평가하나. “바이러스라는 게 숙주를 거칠수록 변종이 계속 생기면서 독성도 강해진다. 그런 이유로 지역사회 감염을 막기 위해 정부가 사력을 다하는 것이다. 한국은 초기부터 검사를 엄청나게 해서 조기 진단, 조기 격리에 힘썼는데 그건 높은 점수를 받아야 한다. 유전자검사 기법을 잘 갖춘 덕분이기도 하다. 한국은 현재 코로나19 검사를 받은 사람만 40만명을 바라보는데 일본과10배 이상 차이가 난다. 최근 노벨 생리학·의학상 수상자인 야마나카 신야 일본 교토대 교수가 한국에 머리를 숙여서라도 코로나19 관련 정보를 얻어야 한다고 얘기한 것도 그런 이유 때문이다.” -한탄강에서 바이러스를 발견했던 70년대와 비교하면 격세지감이 느껴질 듯 하다. “당시 나와 함께 일하던 연구실에서도 감염자가 7명이나 나왔다. 지금이라면 신문에 대문짝만 하게 나올 일이겠지만 당시만 해도 그런 일이 꽤 많았다. 일본뇌염 연구를 했는데 그 덕분에 예전에는 내 연구실로 찾아온 기자들에게 ‘작은빨간집모기가 나왔으니 주의해야 한다’고 얘기해주면 그게 신문에 나면서 자연스럽게 일본뇌염 주의보 구실을 했다.” -코로나19 사태를 계기로 감염병 전문인력 양성이 과제로 떠올랐다. “내가 주도해 설립한 국제한타바이러스학회에 해마다 150~200명이 참가하는데 한국은 한두 명밖에 안 된다. 한국어로 된 바이러스와 백신이 세계 공통 단어가 되고 독립적인 학문 분야로까지 발전했는데 정작 국제한타바이러스학회 주도권은 미국과 유럽으로 넘어가 버렸다. 감염병만 연구해도 자긍심을 가질 수 있도록 해줘야 한다. 돈을 더 벌어오는 의사에게 급여를 더 주는 방식이 되니까 갈수록 성형외과 같은 곳으로만 지원자가 몰리고 기초의학은 제대로 대접을 못 받는 문제가 커지고 있다. 미생물 연구자 중에서도 의대 출신은 보기 힘들어진다.임상경험이 있는 사람이 없으면 한계가 나타날 수밖에 없다. 기초학문을 키우는 데 정부가 더 관심을 가져주길 바란다.” -코로나19 상황에서 마음의 건강을 지키는 방법을 조언한다면. “정부가 근본적 대책을 세우려면 임상의사와 바이러스학자, 방역전문가 등으로 이뤄진 전문자문기구를 상시 운영하면 좋겠다. 일반인들에게는 너무 공포심에 떨지 말라고 얘기해주고 싶다. 코로나19는 사스(중증급성호흡기증후군)나 메르스보다는 (치명률에서) 약한 감염병이다. 정부와 국민이 다 함께 힘을 합쳐 이 고비를 넘겨야 한다.” 강국진 기자 betulo@seoul.co.kr ■이호왕 명예교수 약력 1928년 함경남도 신흥군 출생 1954년 서울대 의과대학 학사 1959년 미국 미네소타대 의학박사 1961~1994년 서울대·고려대 의대 교수 1979년 미국 최고민간인공로훈장 1982~2004년 세계보건기구 신증후출혈열연구협력센터 소장 1994~2000년 서울아산병원 아산생명과학연구소 소장 2000~2004년 대한민국학술원 회장 2018년 대한민국 과학기술유공자 지정 1994년~현재 고려대 의대 명예교수

인간의 혀에 서식하는 미생물 군집의 구조를 파헤친 연구결과가 공개됐다. 미국 우즈홀 해양생물연구소와 보스턴의 포시스연구소 공동 연구진에 따르면 인간의 구강 생태계는 예상보다 훨씬 더 복잡한 시스템으로 이뤄져 있다. 구조적 특징 탓에 온도나 습도, 타액의 흐름이나 산도 등 다양한 환경의 영향을 받는다. 연구진은 인간 혀에 분포한 박테리아 환경을 면밀하게 살펴보기 위해 ‘CALSI-FISH’로 불리는 새로운 이미징 기술을 이용했다. 각기 다른 유형의 미생물이 형광물질로 표시돼 한 눈에 구별될 수 있도록 하는 기술이다. 이를 이용해 건강한 지원자 21명의 혀에 있는 미생물 군집을 조사한 결과, 총 17개 종의 박테리아 속을 발견했으며, 이러한 박테리아는 지원자의 80% 이상에게서 발견됐다. 연구진에 따르면 혀에서 발견된 각기 다른 박테리아는 놀라울 정도로 복잡한 구조를 가진 동시에, 종에 따라 서로 다른 영역을 차지하고 있었다. 즉 각기 다른 박테리아가 명확하게 구별될 정도로 확실한 ‘영역’을 차지하고 있는 것. 이 박테리아들은 혀의 상피 세포의 핵에서 처음 발생한 뒤, 작은 군집에 정착해 번식을 시작한다. 이 과정에서 서로 다른 박테리아 그룹이 방해를 주고받는 등 경쟁해 ‘영역’에 영향을 미친다. 대체로 각각의 박테리아가 원하는 생리학적 요구에 잘 맞는 미세 환경에서 더 빨리 성장·번식하며, 이러한 현황을 한 눈에 보면 독특한 모자이크 구조처럼 보인다. 연구를 이끈 보스턴 포시스연구소의 게리 보리시 박사는 “혀의 박테리아는 그저 단순한 미생물 덩어리 이상의 중요성을 가지고 있다. 이 박테리아들은 우리 몸의 기관과 비슷하다”면서 “이번 연구는 특정 유형의 박테리아가 혀의 어느 지점에서 우선적으로 서식하는지 등 지금까지 알지 못했던 다양한 정보를 제공한다”고 설명했다. 함께 연구를 이끈 우즈홀 해양생물연구소의 제시카 마크 웰치 박사는 “혀에는 매우 다양한 미생물이 기생한다. 의사는 병원을 찾은 환자에게 가장 먼저 ‘혀를 내밀어 보세요’라고 말하는데, 이는 혀가 건강상태를 체크할 수 있는 첫 번째 참고 지점이기 때문”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 미국에서 발행되는 국제학술지인 셀 리포트(Cell Report) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인간의 혀에 서식하는 미생물 군집의 구조를 파헤친 연구결과가 공개됐다. 미국 우즈홀 해양생물연구소와 보스턴의 포시스연구소 공동 연구진에 따르면 인간의 구강 생태계는 예상보다 훨씬 더 복잡한 시스템으로 이뤄져 있다. 구조적 특징 탓에 온도나 습도, 타액의 흐름이나 산도 등 다양한 환경의 영향을 받는다. 연구진은 인간 혀에 분포한 박테리아 환경을 면밀하게 살펴보기 위해 ‘CALSI-FISH’로 불리는 새로운 이미징 기술을 이용했다. 각기 다른 유형의 미생물이 형광물질로 표시돼 한 눈에 구별될 수 있도록 하는 기술이다. 이를 이용해 건강한 지원자 21명의 혀에 있는 미생물 군집을 조사한 결과, 총 17개 종의 박테리아 속을 발견했으며, 이러한 박테리아는 지원자의 80% 이상에게서 발견됐다. 연구진에 따르면 혀에서 발견된 각기 다른 박테리아는 놀라울 정도로 복잡한 구조를 가진 동시에, 종에 따라 서로 다른 영역을 차지하고 있었다. 즉 각기 다른 박테리아가 명확하게 구별될 정도로 확실한 ‘영역’을 차지하고 있는 것. 이 박테리아들은 혀의 상피 세포의 핵에서 처음 발생한 뒤, 작은 군집에 정착해 번식을 시작한다. 이 과정에서 서로 다른 박테리아 그룹이 방해를 주고받는 등 경쟁해 ‘영역’에 영향을 미친다. 대체로 각각의 박테리아가 원하는 생리학적 요구에 잘 맞는 미세 환경에서 더 빨리 성장·번식하며, 이러한 현황을 한 눈에 보면 독특한 모자이크 구조처럼 보인다. 연구를 이끈 보스턴 포시스연구소의 게리 보리시 박사는 “혀의 박테리아는 그저 단순한 미생물 덩어리 이상의 중요성을 가지고 있다. 이 박테리아들은 우리 몸의 기관과 비슷하다”면서 “이번 연구는 특정 유형의 박테리아가 혀의 어느 지점에서 우선적으로 서식하는지 등 지금까지 알지 못했던 다양한 정보를 제공한다”고 설명했다. 함께 연구를 이끈 우즈홀 해양생물연구소의 제시카 마크 웰치 박사는 “혀에는 매우 다양한 미생물이 기생한다. 의사는 병원을 찾은 환자에게 가장 먼저 ‘혀를 내밀어 보세요’라고 말하는데, 이는 혀가 건강상태를 체크할 수 있는 첫 번째 참고 지점이기 때문”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 미국에서 발행되는 국제학술지인 셀 리포트(Cell Report) 최신호에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

코로나19가 무서운 기세로 전 세계로 확산되면서 자국의 국경을 봉쇄해 외국인은 물론 내국인의 입출국을 차단한 나라가 30개국에 이르고 있다. 유럽에서 가장 심각한 상황인 이탈리아는 전국의 사업장을 폐쇄하는 강경한 조치를 취하고 있으며 ‘단순한 독감 수준’이라며 손 놓고 있던 미국도 군대를 동원하는 등 코로나19 확산을 막기 위해 고군분투하고 있는 상황이다. 이 같은 가운데 과학자들이 코로나19 같이 신종 감염병이 발생했을 때는 조속히 이동제한 조치를 취하거나 사회적 거리두기를 실시하는 것이 확산을 막는데 도움이 된다는 연구결과를 내놨다. 영국 옥스포드대 동물학과, 사우샘프턴대 수리과학과, 왕립수의대 병리생리학 및 인구과학과, 미국 하버드대 의대, 하버드 공중보건대, 보스턴아동병원, 노스이스턴대 네트워크과학연구소, 시애틀 워싱턴대 보건통계평가연구소, 에콰도르 샌프란시스코키토대(USFQ) 생명·환경과학부, 프랑스 파스퇴르연구소 감염병 수학모델링팀, 소르본대, 이탈리아 융합과학연구재단(ISI), 중국 베이징사범대 지구시스템과학부 공동연구팀은 수학적 분석을 통해 백신이나 치료제가 없는 신종 감염병의 급속한 확산을 막기 위해서는 사회적 거리두기와 이동제한 조치가 효과적이라는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 26일자에 발표했다. 지금까지 코로나19 확산을 막는데 이동제한 조치가 어느 정도 영향을 미쳤는지에 대한 분석은 중국 연구자들의 분석들이 대부분이어서 연구결과에 대한 신뢰성 문제가 제기되기도 했다. 이번 연구는 중국 이외 지역의 수학자와 물리학자, 동물학자, 의학자, 공학자들이 대거 참여해 연구결과의 신뢰성에 대한 논란을 잠재울 수 있을 것으로 평가받고 있다.연구팀은 지난해 12월 말부터 지난 1일까지 중국 내에서 발생한 코로나19 확진사례 7만 9986건의 역학조사 자료와 휴대전화에 기록된 실시간 모바일 지리위치데이터를 분석했다. 연구팀은 지난 1월 23일 코로나19가 처음 시작된 중국 우한지역의 봉쇄와 이동제한 조치 전후로 코로나 코로나19의 확산세를 비교한 것이다. 그 결과 1월 23일 우한 지역의 여행제한과 지역봉쇄조치가 취해지기 직전 자료들은 사람들의 이동정도로 코로나의 확산을 정확하게 설명할 수 있는 것으로 나타났다. 우한 지역의 여행제한 조치가 실시되면서 우한 지역 바깥의 감염자 수는 완만하게 서서히 줄어드는 것을 관찰됐다. 연구팀은 감염병의 확산규모를 결정하는 것은 지역이나 국가의 공중보건 수준이 아니라 사람의 이동성에 좌우된다고 밝혔다. 이 때문에 예방이나 치료방법이 없는 신종감염병이 발생했을 때 가장 먼저 취해야 할 조치는 사회적 거리두기라고 강조했다. 사뮤엘 스카피노 노스이스턴대 교수(응용수학)는 “이번 연구결과는 바이러스성 질병이 특정 지역에서 크게 발생했을 때(아웃브레이크) 가장 먼저 취해야할 조치는 사람간 신체적 거리두기라는 것을 보여주고 있다”라며 “사회적 거리두기는 감염성 질병이 처음 시작될 때는 물론 질병이 끝나가는 것으로 판단되는 종식기까지 계속 이어질 필요가 있다”라고 강조했다. 또 스카피노 교수는 “사회적 거리두기의 효과는 생각만큼 빨리 나타나지 않기 때문에 조바심을 내서는 안된다”라며 “현재 여러 나라들에서 자국 내에서 이동제한 조치와 외국인의 입국 금지 같은 조치가 취해져 있는데 경제에 미치는 영향에 따라 그 규모나 방법은 해당 국가내 감염 정도와 주변 국가의 상황에 맞춰서 설정할 수 있을 것”이라고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

여성이 남성에 비해 수명이 더 긴 것과 마찬가지로, 동물 역시 암컷이 수컷보다 수명이 더 길다는 사실이 과학적으로 입증됐다. 프랑스국립과학원(CNRS) 연구진은 전 세계 134개 지역에 서식하는 야생 포유동물 101종의 수명을 관찰했다. 여기에는 박쥐와 고래, 사자, 물개 및 호랑이와 코끼리 등의 동물이 포함돼 있다. 분석 결과 암컷이 수컷에 비해 수명이 긴 동물은 전체 조사 대상 중 60%를 차지했으며, 암컷이 수컷보다 수명이 18.6% 더 긴 것으로 나타났다. 이와 반대로 수컷이 암컷보다 수명이 더 긴 동물 종은 박쥐 일부 종, 토끼, 말 등이었으나, 이들은 성별에 따른 수명 차이가 위 동물들에 비해 크지 않았다. 연구진은 “동물들의 성별에 따라 노화 속도에 차이가 있다는 근거는 발견하지 못했다. 다만 동물들이 서식하는 지역의 환경 조건 및 생식 습관 사이의 복합한 상호작용이 성별에 따른 수명 차이를 만드는 것으로 보인다”고 설명했다. 연구진에 따르면 일부 종에서 수컷은 암컷보다 몸집이 더 크게 자라거나 뿔 등 암컷에게는 없는 구조를 가지고 있으며, 이러한 특성은 반드시 일종의 ‘생리학적 비용’을 요구한다. 예컨대 몸집이 더 큰 수컷은 암컷에 비해 병원균에 대한 반응이 달라질 수 있고, 이러한 생물학적 특성이 성별에 따른 수명 차이를 야기할 수 있다고 연구진은 보고 있다. 또 다른 가설 중 하나는 동일한 성염색체 두 개를 갖는 것이 ‘보호 효과’를 제공한다는 것이다. 포유류에서 암컷은 X염색체가 두 개인 반면, 수컷에게는 하나만 있다. 실제로 수컷이 암컷보다 오래 사는 조류의 경우는 염색체 구조가 위와 반대인 것으로 알려져 있다. 연구진은 “일반적으로 인간 역시 여성의 수명이 남성에 비해 7.8% 더 길다"면서 "성별에 따른 수명 차이가 야생 포유동물에게도 적용되는지를 확인하는 것은 진화 생물학 측면에서 매우 중요한 도전으로 꼽힌다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS) 23일자 최신호에 실렸다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

코로나19로 인해 갑자기 방학이 길어진 아이들과 하루 종일 같이 있어야 하는 부모들에게 하루 24시간은 너무 길다. 먼 과거의 이야기이지만 공룡이 지구를 지배했던 중생대에는 지구의 자전 속도가 빨라 하루는 지금보다 30분~1시간 짧았고 그만큼 1년은 더 길었다는 연구결과가 나왔다. 벨기에 브뤼셀자유대(VUB) 분석·환경·지리화학연구부, 겐트대 화학과, 지질학과, 브뤼셀자유대(ULB) 지구환경과학과 공동연구팀은 중생대 백악기 후기 생존했던 조개류 화석을 분석한 결과 지구의 자전속도는 지금보다 빨라 하루는 23시간 30분으로 지금보다 30분 빨랐고 이에 따라 1년은 372일이었다고 10일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 지질학 분야 국제학술지 ‘고(古)해양학과 고기후학’(Paleoceanography and Paleoclimatology) 9일자에 실렸다. 연구팀은 약 7000만년 전인 중생대 말기인 백악기 열대지방의 얕은 바닷물에서 살았던 곰 발바닥처럼 생긴 ‘토레이테스 산체지’(Torreites sanchezi)라는 조개류의 껍질 화석을 분석했다. 토레이테스 산체지 역시 중생대 말 지구에 소행성이 떨어지면서 공룡들이 사라질 때 함께 멸종한 것으로 알려져 있다.보통 조개류의 껍질에도 나무처럼 나이테가 새겨진다. 여름이나 겨울 같은 기후 변화와 하루, 한달, 1년의 변화에 따라 자라는 속도가 다르기 때문에 만들어지는 것이다. 연구팀은 마이크로 XRF분석(X선형광분석)이라는 기술을 활용해 토레이테스 산체지의 나이테를 정밀 분석했다. 그 결과 지구는 당시 지금보다 자전 속도가 더 빨라서 하루가 24시간이 아닌 23시간 30분 정도로 현재보다 30분 정도 짧았던 것으로 확인됐다. 또 공전궤도는 똑같지만 자전속도가 빨라 1년은 365일이 아닌 372일 정도였던 것으로 연구팀은 파악했다. 또 연구팀은 껍질 화석에 지름 10마이크로미터(㎛) 가량의 미세한 표본을 추출해 화학적 분석을 실시했다. 그 결과 백악기 후기 바닷물 온도가 여름에는 40도에 이르고 겨울에도 30도를 넘은 것으로 추정했다. 연구팀은 40도라는 고온이 조개나 연체동물이 견딜 수 있는 생리학적 한계점이었을 것이라고 설명했다.현재 달은 매년 지구로부터 3.82㎝씩 지구에서 멀어지고 있는데 과학자들은 과거에도 이 같은 속도로 지구에서 멀어졌을 것이라고 보고 있지는 않다. 선형적으로 계산한다면 14억년 전 달이 지구에서 떨어져 나갔다는 계산이 나오는데 과학자들은 45억년 전 지구가 막 탄생했을 때 달이 지구에서 떨어져 나갔다는 사실을 알고 있다. 이 때문에 연구팀은 달이 지구에서 멀어지는 속도는 지구의 시간에 따라 달라졌다는 결론을 내리고 이번 조개껍질에 대한 연구결과가 달의 형성과 이동 모델을 재구성하는데도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다. 닐스 드 윈터 VUB 교수(고기후환경학)는 “이번 연구에서는 그동안 지질학적 연구로만 얻을 수 없었던 시간의 길이에 대한 기준점을 확보해 7000만년 전의 하루를 볼 수 있었다는데 의미가 크다”라며 “생물 분석으로 얻게 된 ‘시간의 재구성’을 통해 현재 쓰이고 있는 고기후 모델의 부족한 부분을 보완할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr