많은 사람이 건강을 위해 설탕이 포함되지 않은 ‘제로 슈거’ ‘무가당’ 표시가 된 음료를 찾는다. 실제로 과도한 당분 섭취는 당뇨를 비롯한 각종 대사질환의 원인이 되기도 한다. 그런데 식단에서 설탕을 완전히 빼버리는 것이 건강상 문제를 일으킬 수 있다는 흥미로운 지적이 나왔다. 쿠웨이트 과학발전재단 다스만 당뇨 연구소 연구팀은 저지방 식단에서 설탕(자당)을 완전히 배제하면 예기치 않게 장 건강이 무너지고 염증 및 대사 기능 장애가 촉진되는 등 기존에 알려진 것보다 건강에 더 해로울 수 있다고 18일 밝혔다. 이번 연구 결과는 13~16일 미국 시카고에서 열린 내분비학회 연례 학술대회 ‘ENDO 2026’에서 발표됐다. 연구팀은 생쥐를 두 집단으로 나눠 16주 동안 한쪽은 자당이 포함된 저지방 식단, 다른 쪽은 자당이 완전히 배제된 무자당 저지방 식사를 제공하고 그 효과를 비교 분석했다. 자당(Sucrose)은 설탕의 화학적 용어로 포도당과 과당이 결합한 이당류 물질이다. 일반적으로 과도한 당 섭취는 장내 유해균을 증식시킨다고 알려져 있지만 다양한 연구에서 장내 미생물 군집은 생존과 대사를 위해 적절한 형태의 당분이 필요하다고 지적하고 있다. 식이 탄수화물을 통해 섭취되는 자당이 극단적으로 제한되면 장내 유익균이 대사 과정에서 생성하는 단쇄 지방산의 분비가 줄어 장 점막 장벽이 약화하고 장내 염증이 유발된다. 연구팀은 실험 과정에서 포도당 내성, 인슐린 민감성, 순환 대사 호르몬, 장내 미생물 군집, 결장 및 간의 염증 상태를 종합 평가했다. 포도당 내성은 세포가 혈액 속 포도당을 얼마나 효과적으로 흡수해 혈당을 정상 수치로 유지하는지 나타내는 지표다. 장내 미생물 불균형은 전신 염증을 유발할 수 있으며 이것들이 간과 근육 세포의 인슐린 신호 전달 체계를 방해해 인슐린 저항성과 지방간을 유발하는 주요 기전으로 작용하기 때문에 체중 변화 없이도 대사 질환이 생길 수 있는 이유가 이 염증성 경로 때문이다. 그 결과, 무설탕 식단을 섭취한 쥐들은 설탕 포함 식단을 섭취한 쥐들과 비교해 체중에 유의미한 차이는 없었지만 포도당 조절 장애, 인슐린 저항성, 장내 미생물 불균형, 장염, 지방간 등이 발생했다. 저지방 식단에서 자당을 완전히 제거하는 것이 장내 미생물군과 대사 건강에 부정적 영향을 미칠 수 있는 만큼 장 및 면역 항상성을 유지하기 위해서는 균형 잡힌 식이 탄수화물 섭취가 필수적이라는 것이 연구팀의 설명이다. 연구를 이끈 라시드 아마드 박사는 “이번 연구는 무조건 설탕을 제한하는 것보다 균형 잡힌 영양 섭취가 중요하다는 점을 보여주고 있다”라며 “대사 질환, 지방간 질환, 만성 염증성 질환을 예방하고 관리하기 위해서는 적당한 탄수화물 섭취를 통한 자당 공급이 필요하다”고 밝혔다.

과거에는 지방간이나 간경변, 간암은 술을 많이 마시는 사람들에게나 발생하는 질환으로 생각됐다. 그렇지만 최근에는 술을 전혀 마시지 않는 사람들에게서도 간 관련 질환자가 늘고 있다. 특히 대사이상 지방간질환은 비만, 2형 당뇨 등과 함께 전 세계적으로 빠르게 증가하고 있는 만성 간질환이다. 일부 환자는 간세포 손상과 염증을 동반하는 대사이상 지방간염으로 진행하고 간섬유화, 간경변, 간암으로 이어지기도 한다. 이에 대사이상 지방간염 치료에 대한 관심도 높아지고 있는데 체중 조절, 대사 이상 개선, 간 내 지방 축적 및 염증 반응 조절에 초점을 맞추고 있다. 간섬유화는 간질환자의 생명과 직결되는 핵심 예후 인자임에도 불구하고 이미 진행된 간섬유화를 직접 억제하거나 되돌리는 치료 전략은 여전히 제한적이기 때문에 새로운 치료 표적을 찾는 것이 필요하다. 가톨릭대 은평성모병원, 서울성모병원 공동 연구팀은 대사이상 지방간염 간섬유화 과정에서 THBS1이라는 단백질이 우리 몸의 결합 조직을 구성하는 가장 흔한 섬유아세포와 면역세포인 대식세포 간 상호작용을 매개하고 섬유 염증성 미세환경을 조절한다는 사실을 확인했다고 17일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘당뇨 및 대사 저널’ 6월 10일 자에 게재됐다. 연구팀은 간섬유화가 단순히 하나의 세포가 활성화돼 생기는 문제가 아니라 간의 서로 다른 세포들이 병적 환경을 조성하며 악순환을 만들기 때문이라는 점에 주목했다. 연구팀은 대사이상 지방간질환 환자의 간 조직과 혈청을 분석한 결과 간이 손상될 때 THBS1 단백질이 섬유아세포뿐만 아니라 염증을 일으키는 대식세포에서도 동시에 급증한다는 사실을 발견했다. 이 단백질이 두 세포 사이를 연결하는 다리 역할을 하면서 서로 악영향을 주고받도록 유도하고 간이 딱딱하게 굳는 섬유화와 염증 반응을 촉진했다. 이런 증상은 대사이상 지방간염을 일으킨 생쥐에게서도 똑같이 관찰됐다. 연구팀은 THBS1 단백질 신호를 차단하는 치료 약물인 닌테다닙, LSKL 펩타이드를 투여하는 실험을 한 결과 두 세포 간의 악순환 고리가 끊어져 간섬유화와 콜라겐 축적이 눈에 띄게 감소하고 대식세포의 염증 반응도 함께 완화되는 것이 확인됐다. THBS1 단백질 하나만 억제해도 간의 섬유화와 염증을 동시에 잡을 수 있다는 치료 가능성을 입증한 것이다. 연구팀 관계자는 “이번 연구는 대사이상 지방간염 간섬유화가 섬유아세포와 대식세포의 상호작용을 매개로 악화된다는 사실을 밝혀냄으로써 질환의 병리 기전을 이해하는 데 중요한 기초 자료가 될 뿐만 아니라 THBS1을 표적으로 하는 새로운 항섬유화 치료 전략 개발에 활용할 수 있음을 보여준다”고 밝혔다.

호주는 다른 대륙들과 동떨어져 있어 캥거루나 코알라 등 유라시아, 아프리카, 아메리카 대륙에서는 발견되지 않는 독특한 생물군들이 많이 서식하고 있다. 홍적세 후기에 호주 대륙에서 거대 포유류들의 개체수가 급감한 것으로 보는데 과학계에서는 이를 해석하기 위한 여러 가설이 있다. 대표적인 것이 인간이 호주 대륙에 진출한 약 6만 5000년 전부터 5만 년 전 직후부터 인간의 지속적 사냥으로 무게 44㎏ 이상의 대형 포유류 85% 이상이 자취를 감춘 만큼 인간의 영향이 크다는 것이다. 이에 호주 시드니대, 미국 텍사스 A＆M대 공동 연구팀은 호주의 대표적인 유대류인 코알라는 인류가 호주 대륙에 도착하기 훨씬 이전부터 심각한 개체수 감소를 겪었다고 밝혔다. 연구팀은 과거 홍적세 생태계에서의 인간 주도 멸종 가설은 철저히 반박하고 있지만 현대 인류에 의한 멸종 위기는 명확히 했다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘분자생물학 및 진화’ 6월 9일 자에 실렸다. 코알라 개체수 감소에 대해 인간이나 생쥐처럼 계통적으로 먼 포유류의 돌연변이율 추정치에 의존했던 기존 전장 유전체 분석에 따르면 6만 5000년 전 현생 인류가 호주 대륙에 도착한 이후 코알라 개체 수가 급감했다는 것을 시사해왔다. 이에 연구팀은 부모-자손 트리오 유전체를 해독하고 종 특이적 생식세포 돌연변이율을 계산해 코알라의 정확한 돌연변이율을 처음 계산했다. 새로 계산된 진화 시계를 현재 호주에서 서식하는 야생 코알라 457마리 유전체에 적용하자 개체군 동태 변화의 추정 시기가 앞당겨졌다. 연구팀의 계산에 따르면 코알라 개체수는 약 10만 년 전부터 장기적 감소 추세에 접어들었으며 약 6만 년 전에는 치명적인 병목 현상에 도달했다. 이런 심각한 개체 수 감소는 인류와 접촉하기 훨씬 이전인 후기 홍적세 시대의 극심한 빙하기 환경 변화와 맞물려 일어난 것으로 추정됐다. 이번 연구는 대규모 환경 격변을 개체수 감소의 주요 원인으로 지목했다. 호주 대륙은 고제3기(Paleogene Age) 동안 열대우림이 주를 이루었으나 호주 지각판이 북상하면서 마이오세 동안 급격한 변화를 겪었다. 대륙이 점점 건조해짐에 따라 약 7만 년 전 출현한 눌라보 평원은 반건조 관목림으로 변해 서부 코알라 개체군을 동부 삼림 지대와 고립시키면서 상당한 개체수 감소를 초래했다. 마지막 빙하 극대기 이후 살아남은 코알라 개체군은 다시 확장되어 1만 6500년에서 6000년 전 사이에 5개의 뚜렷한 유전적 개체군으로 나뉘었으며 이들이 오늘날 호주 동해안을 따라 분포하는 개체군 그룹을 형성했다. 그러나 최근 퀸즐랜드, 뉴사우스웨일즈 등 호주 전역에서 코알라를 멸종 위기종으로 지정하게 만든 요인은 토지 개간, 질병, 도시화 같이 명백히 인간에 의한 것이라고 연구팀은 강조했다.

인류의 오랜 꿈은 늙지 않고 건강하게 오래 사는 것이다. 그렇지만 필멸의 존재인 인간은 속도는 다르지만 누구나 생로병사를 겪지 않을 수 없다. 최근 과학기술의 발달로 노화의 속도를 늦춰 건강하게 오래 살 수 있는 방법들이 연구되고 있다. 이런 가운데 중국 허베이 중국과학기술대 제1부설병원, 안후이 의대 제2부설병원 공동 연구팀은 세포가 갑작스러운 물리적 스트레스를 받을 때 핵이 파괴되는 것을 빠르게 막아주는 메커니즘을 활성화한다고 7일 밝혔다. 외부 충격에서 세포를 보호해주는 일종의 ‘안전벨트’는 노화나 세포 사멸의 주요 원인인 DNA 손상을 예방하는 치료법 개발에 도움이 될 것으로 보인다. 이 연구는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘생물물리학 저널’ 6월 4일 자에 실렸다. 상피 세포는 피부 가장 바깥쪽과 내부 장기의 표면을 구성하고 있다. 이 세포들은 나트륨이나 다른 이온 농도가 갑자기 변할 때 발생하는 삼투 스트레스나 늘어남 같은 기계적 스트레스에 끊임없이 노출된다. 예를 들어 인간의 자세 변화는 피부 상피 세포를 최대 25%까지 늘리고 사람이 물을 마시게 되면 내장 상피 세포는 삼투압이 20배 증가하게 된다. 이런 외부 스트레스는 세포핵을 파열시켜 DNA 가닥을 끊어버릴 수도 있다. 앞선 연구들은 세포 내 단백질의 일종인 액틴이 핵 위에 모자 모양의 구조를 형성해 세포가 스트레스를 받을 때 안전모 역할을 한다는 것을 밝혀냈다. 하지만 이 구조는 수 시간에 걸쳐 서서히 형성되기 때문에 갑작스러운 환경 변화 스트레스에 대해서는 어떤 방어 메커니즘을 갖고 있는지 명확히 알려지지 않았다. 이에 연구팀은 상피 세포를 다량의 물에 갑자기 노출시켜 급격한 저장성 충격을 가한 다음 관찰했다. 그 결과 세포 안팎의 이온 농도 차이로 인해 균형을 맞추려고 물이 세포 안으로 빠르게 밀려들어갔으며 몇 분 내에 액틴으로 구성된 고리 모양의 구조가 핵 주변에 빠르게 형성되는 것이 관찰됐다. 이후 세포가 삼투압에 적응하면 이 구조는 30분 후에 사라졌다. 또 연구팀은 물리적 압력을 모방하기 위해 세포에 기계적 압력을 가했는데 역시 동일한 구조가 형성되는 것이 관찰됐다. 그렇지만 힘을 천천히 또는 부드럽게 가했을 때는 고리가 나타나지 않았다. 생쥐의 배아 세포에도 같은 실험을 했는데 외부 스트레스가 가해질 경우 액틴 고리가 형성되는 것을 확인했다. 연구팀은 액틴 고리가 자동차 안전벨트처럼 급성 스트레스가 가해질 때만 작동한다고 설명했다. 추가 실험에서 액틴 고리는 핵을 가두고 안정화시켜 핵을 보호하는 것으로 확인됐다. 연구팀은 액틴 고리 형성을 차단할 경우 외부 충격으로 세포가 파열돼 DNA 가닥이 손상되고 세포 사멸도 일어나는 것을 확인했다. 노화된 세포에서는 내부 액틴 수치가 낮아지는 경향이 있어 외부 충격에 제대로 대응하지 못한다고 연구팀은 덧붙였다. 연구를 이끈 장 홍위안 중국과기대 교수는 “많은 노화 연구가 DNA 손상이 발생한 후 활성화되는 생물학적 경로에 초점을 맞춰왔지만 이번 연구는 세포가 처음부터 물리적으로 자신을 보호하는 방법에 대한 새로운 메커니즘을 밝혀냈다”며 “추가 연구를 통해 세포 내 액틴 역학을 조절해 DNA 손상을 예방하고 세포 노화를 늦출 수 있는지 탐구할 예정”이라고 설명했다.

독감에 걸리면 타미플루라는 치료제를 처방받는다. 그런데 타미플루와 같은 인플루엔자 치료제가 인지 기능 저하를 막는 데도 도움이 될 수 있다는 흥미로운 연구 결과가 나왔다. 미국 노스웨스턴대 연구팀은 특정 계열의 인플루엔자 치료제가 만성 바이러스 감염을 앓고 있는 사람들의 인지 기능 저하와 조기 노화를 줄일 수 있다고 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘메드’ 6월 6일 자에 실렸다. 인간 면역결핍 바이러스(HIV) 감염자는 항레트로바이러스 치료를 받더라도 최소 4분의 1은 기억력이나 사고력에 심각한 문제를 겪는다. 이런 인지 저하 증상의 원인은 그동안 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 에이즈 임상시험 그룹에 등록된 HIV 감염자 100명 이상의 혈액 표본을 분석했다. 또 HIV에 감염시킨 생쥐를 대상으로도 실험했다. 그 결과 타미플루와 다른 실험용 약물을 혼합한 인플루엔자 치료제가 당 분자를 보존하고 뇌를 보호한다는 사실을 확인했다. HIV 환자는 체내에서 염증을 억제하는 역할을 하는 보호성 당 분자인 ‘글라이칸’이 분해되며 염증이 만성화하면서 면역 체계를 자극해 장기간 과잉 반응을 유도해 생물학적 노화를 가속화할 수 있다는 것이다. 연구팀은 생쥐에게 독감 치료제를 투여하고 관찰한 결과 당 분자 보존이 염증을 줄이고 생물학적 노화를 늦추며 기억력을 보호한다는 사실을 입증했다. 실험에 사용된 독감 치료제는 시알산분해효소 억제제 계열로 오셀타미비르로 알려진 타미플루가 포함됐다. 이 약물들은 바이러스 확산을 돕는 바이러스 효소를 차단해 독감을 치료한다. 이번 연구에서는 보호성 당 분자를 보호하는 체내 다른 효소들을 차단하는 방식으로 독감 치료제를 활용했다. 연구팀에 따르면 당 분해 현상은 여성에게 더욱 두드러지게 나타났다. 남성은 노화와 함께 당 변화가 점진적이고 꾸준하게 발생했지만 여성은 초기에는 분해 속도가 느리다가 폐경기를 전후해 급격히 빠르게 분해된다는 것이다. 연구를 이끈 모하메드 압델-모센 노스웨스턴대 의대 교수는 “이번 연구 결과는 당장 인지 기능 저하를 막기 위해 독감 치료제를 복용해야 한다고 말하는 것은 아니지만 HIV 감염자가 겪는 인지 문제에 대한 잠재적 치료법이 될 수 있을 뿐만 아니라 치매와 같은 노화로 인한 퇴행성 질환에도 도움이 될 것으로 기대된다”고 설명했다.

노화는 세포 손상이 축적되고 기능 저하가 점진적으로 진행되다가 사망에 이르는 일련의 과정입니다. 나이가 같더라도 분자 수준에서 노화 속도는 사람마다 다릅니다. 이런 차이와 관련된 생체지표를 찾는 것은 과학자들의 오랜 관심사였습니다. 기존에는 시간이 지남에 따라 개인의 DNA에 나타나는 비유전적 변화인 후성유전학적 변형을 분석하는 방법을 통해 노화와 수명을 예측하려고 했지만 정확도가 많이 떨어진다는 한계가 있습니다. 이런 상황에서 미국 하버드대 의대, 브리검 여성 병원을 중심으로 러시아, 스위스, 캐나다, 일본, 독일 6개국 19개 대학과 연구기관으로 구성된 공동 연구팀은 인간, 설치류, 영장류 등 여러 포유류 종과 조직 유형에 따라 분자적 나이를 정확하게 추정할 수 있는 ‘분자 시계’를 개발했습니다. 이번 연구 결과는 노화를 늦추는 새로운 안티 에이징 기술 개발에도 도움을 줄 것으로 보입니다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 5월 28일 자에 실렸습니다. 연구팀은 생쥐, 들쥐, 마카크 원숭이, 인간을 대상으로 25개 이상의 세포 조직 유형에서 채취한 약 1만 1000개의 유전자 전사체를 분석했습니다. 연구 결과, 노화에 따른 전사체 변화는 종과 세포 유형을 초월해 똑같이 나타났으며 이를 통해 포유류 노화를 나타내는 여러 생체지표를 확인할 수 있었습니다. 노화 세포에서는 세포 분열 능력의 저하(세포 노쇠), 염증, 세포 사멸과 관련된 유전자들의 발현이 증가한 것으로 나타났습니다. 반면 상처 치유, 세포 분화, 세포외(外) 기질 합성과 관련된 유전자들은 노화가 진행될수록 종과 세포 유형을 가리지 않고 발현이 줄어드는 경향을 보였습니다. 연구팀은 이런 데이터를 바탕으로 여러 조직과 종에 걸쳐 적용 가능한 ‘다조직-다종 분자 시계’를 개발했습니다. 이 모델은 실제 연대기적 나이를 평가할 수 있고 예상 사망 시기를 예측하는 두 가지 기능을 동시에 수행할 수 있으며 정확도도 기존 2세대 후성유전학적 시계에 필적하는 성능으로 확인됐습니다. 연구를 이끈 바딤 글라디셰프 하버드대 의대 교수는 “이번 연구 결과는 세포 노화 과정이 어떤 과정으로 진행되고 어떤 요소에 영향을 받는지 정확히 파악하는 데 도움을 줄 것”이라고 설명했습니다.

자취를 하거나 혼자 사는 사람들은 끼니를 간단히 때우기 위해 라면이나 빵, 밥 같은 탄수화물 중심의 식사를 하는 경우가 많다. 그렇게 며칠 동안 탄수화물만 먹으면 어느 순간 갑자기 고기 생각이 간절해질 때가 있다. 기분 탓일 수도 있겠지만 생리학적으로 인체가 단백질 부족 신호를 만들어 뇌로 보내기 때문이다. 문제는 고기를 먹으라는 신호가 어디서 만들어져 어떤 경로를 따라 뇌로 전달되는지 명확히 밝혀지지 않았다는 점이다. 이런 상황에서 한국 과학자가 중심이 된 연구팀이 신호 경로를 찾아냈다. 카이스트, 기초과학연구원(IBS), 광주과학기술원(GIST), 이화여대, 서울대, 일본 오사카 공립대(OMU) 공동 연구팀은 단백질이 부족할 때 동물이 본능적으로 단백질이 풍부한 음식을 찾는 현상의 분자-신경 회로를 밝혀냈다. 연구팀이 밝혀낸 회로는 단백질이라는 큰 범주가 아닌 단백질 기본 단위인 필수아미노산(EAA)만 골라 먹게 하는 정교한 네트워크라는 점에서 주목받고 있다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 5월 22일 자에 실렸다. 필수아미노산은 체내에서 합성되지 않아 반드시 음식으로 섭취해야 한다. 결핍 시 근육 감소, 면역 약화, 성장 지연 등이 나타나기 때문에 동물은 단백질을 보충하려는 행동을 보인다. 사람은 류신, 라이신, 트립토판 등 9종, 초파리 같은 동물은 10종이 여기에 해당한다. 단백질 특이 식욕은 오래전부터 관찰됐지만 부족 신호의 시작과 경로는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 초파리의 장 앞부분 R2라는 장상피세포가 단백질 결핍 시 ‘CNMa’라는 신경펩타이드를 분비한다는 사실을 확인하고 2021년 과학 저널 ‘네이처’에 발표한 바 있다. 이번 연구는 CNMa가 결합하는 수용체 CNMaR의 기능을 추적해 장-뇌 신호 전달 회로의 전체 그림을 완성했다. 장이 뇌에 보내는 ‘단백질 부족’ 신호연구팀은 신경세포 작동 방식을 파악하기 위해 초파리로 실험했다. 특정 신경세포에서만 빛에 반응하는 단백질을 발현시켜 빛을 비추면 해당 신경세포가 켜지고 꺼질 수 있도록 초파리의 유전자를 조작했다. 그 다음 초파리에게 영양가가 있는 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산을 같이 주고 어느 쪽을 더 먹는지 확인했다. 또 초파리에서 발견한 원리를 포유류, 나아가 사람에게도 적용할 수 있는지 확인하기 위해 생쥐에게도 똑같은 방식으로 실험했다. 연구 결과, CNMa 신호가 두 개의 평행한 경로로 뇌에 전달된다는 점을 밝혀냈다. 우선 빠른 신경 경로다. 장의 CNMaR 발현 신경세포가 CNMa를 감지하면 아세틸콜린을 신경전달물질로 사용해 EB R3m 뉴런에 즉시 신호를 보낸다. 장과 뇌가 연결된 채 적출한 표본에서 장 신경세포를 인위적으로 활성화하면 뇌 R3m 뉴런이 즉각 반응하고 장-뇌 연결을 끊으면 반응이 사라지는 것을 확인했다. 또 하나는 느린 호르몬 경로로 장 상피세포가 만든 CNMa 일부는 곤충 체액인 혈림프로 분비돼 뇌까지 순환된 다음 R3m 뉴런의 수용체와 결합한다. 빠른 신경 신호로 시작된 식욕을 호르몬 신호가 장시간 유지, 증폭시키는 구조다. 여기에 더해 장 신경세포가 다시 장 상피세포에 신호를 보내 CNMa 생산을 늘리는 양성 피드백 회로까지 작동한다. 단백질이 충분히 보충될 때까지 신호가 꺼지지 않도록 설계된 셈이다. 단백질 먹을 땐 ‘단것’ 먹기 싫어진다또 연구팀은 같은 CNMa-CNMaR 결합이 뇌의 부위에 따라 정반대 효과를 낸다는 사실도 밝혀냈다. EB R3m 뉴런에서는 CNMaR이 Gs 단백질과 결합해 신경세포를 활성화함으로써 필수아미노산 섭취를 늘렸다. 반면 당의 영양가를 감지하는 DH44 뉴런에서는 같은 수용체가 Gi 단백질과 결합해 신경세포를 억제함으로써 당 섭취를 줄였다. 똑같은 메신저가 같은 우편함에 도착해도 뒤편에 어떤 신호 단백질이 연결돼 있느냐에 따라 신경세포가 커지기도 꺼지기도 하는 것이다. 이런 정교한 분자 논리구조 때문에 단백질이 부족한 상태에서는 단백질이 든 음식만 선택적으로 더 먹고 당은 덜 먹어, 한정된 위장 용량 안에서 부족한 영양소를 효율적으로 보충할 수 있게 된다. 연구팀은 이 원리가 포유류에게도 똑같이 작동한다는 점을 확인했다. 단백질이 부족한 식사를 7일 동안 공급한 생쥐에게 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산, 비필수아미노산 용액 중 어떤 것을 섭취하는지 살펴보는 실험을 했다. 그 결과 생쥐들도 영양가 있는 L형 필수아미노산 용액을 선택적으로 더 자주 핥는 것이 관찰됐다. 단백질 선택적 섭취 반응은 기존에 알려진 단백질 식욕 호르몬 ‘FGF21’과 독립적으로 작동하는 것도 확인했다. 연구팀은 FGF21 유전자를 제거한 생쥐와 간에서만 FGF21을 제거한 생쥐 모두에서 필수아미노산에 대한 선택적 식욕은 그대로 유지됐다. 비만·식이장애·노인 근감소증 치료 단서서성배 IBS 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 단장은 “이번 연구는 동물이 배고프다를 넘어 어떤 영양소가 부족한지를 구분해 감지하고 각 영양소마다 별도의 신경회로로 대응한다는 사실을 세포 단위에서 처음 입증했다는 데 의미가 있다”며 “이번에 발견한 원리는 진화적으로 곤충에서 포유류까지 보존되어 있는 것으로 확인된 만큼 사람에게도 유사한 회로가 작동할 가능성이 크다”고 말했다. 서 단장은 “이번 연구 결과를 바탕으로 단백질 섭취가 부족하기 쉬운 노년층의 근감소증, 영양 균형이 깨진 비만, 식이장애 등의 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다.

자취를 하거나 혼자 사는 사람들은 끼니를 간단히 때우기 위해 라면이나 빵, 밥 같은 탄수화물 중심의 식사를 하는 경우가 많다. 그렇게 며칠 동안 탄수화물만 먹으면 어느 순간 갑자기 고기 생각이 간절해질 때가 있다. 기분 탓일 수도 있겠지만 생리학적으로 인체가 단백질 부족 신호를 만들어 뇌로 보내기 때문이다. 문제는 고기를 먹으라는 신호가 어디서 만들어져 어떤 경로를 따라 뇌로 전달되는지 명확히 밝혀지지 않았다는 점이다. 이런 상황에서 한국 과학자가 중심이 된 연구팀이 신호 경로를 찾아냈다. 카이스트, 기초과학연구원(IBS), 광주과학기술원(GIST), 이화여대, 서울대, 일본 오사카 공립대(OMU) 공동 연구팀은 단백질이 부족할 때 동물이 본능적으로 단백질이 풍부한 음식을 찾는 현상의 분자-신경 회로를 밝혀냈다. 연구팀이 밝혀낸 회로는 단백질이라는 큰 범주가 아닌 단백질 기본 단위인 필수아미노산(EAA)만 골라 먹게 하는 정교한 네트워크라는 점에서 주목받고 있다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 5월 22일 자에 실렸다. 필수아미노산은 체내에서 합성되지 않아 반드시 음식으로 섭취해야 한다. 결핍 시 근육 감소, 면역 약화, 성장 지연 등이 나타나기 때문에 동물은 단백질을 보충하려는 행동을 보인다. 사람은 류신, 라이신, 트립토판 등 9종, 초파리 같은 동물은 10종이 여기에 해당한다. 단백질 특이 식욕은 오래전부터 관찰됐지만 부족 신호의 시작과 경로는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 초파리의 장 앞부분 R2라는 장상피세포가 단백질 결핍 시 ‘CNMa’라는 신경펩타이드를 분비한다는 사실을 확인하고 2021년 과학 저널 ‘네이처’에 발표한 바 있다. 이번 연구는 CNMa가 결합하는 수용체 CNMaR의 기능을 추적해 장-뇌 신호 전달 회로의 전체 그림을 완성했다. 장이 뇌에 보내는 ‘단백질 부족’ 신호연구팀은 신경세포 작동 방식을 파악하기 위해 초파리로 실험했다. 특정 신경세포에서만 빛에 반응하는 단백질을 발현시켜 빛을 비추면 해당 신경세포가 켜지고 꺼질 수 있도록 초파리의 유전자를 조작했다. 그 다음 초파리에게 영양가가 있는 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산을 같이 주고 어느 쪽을 더 먹는지 확인했다. 또 초파리에서 발견한 원리를 포유류, 나아가 사람에게도 적용할 수 있는지 확인하기 위해 생쥐에게도 똑같은 방식으로 실험했다. 연구 결과, CNMa 신호가 두 개의 평행한 경로로 뇌에 전달된다는 점을 밝혀냈다. 우선 빠른 신경 경로다. 장의 CNMaR 발현 신경세포가 CNMa를 감지하면 아세틸콜린을 신경전달물질로 사용해 EB R3m 뉴런에 즉시 신호를 보낸다. 장과 뇌가 연결된 채 적출한 표본에서 장 신경세포를 인위적으로 활성화하면 뇌 R3m 뉴런이 즉각 반응하고 장-뇌 연결을 끊으면 반응이 사라지는 것을 확인했다. 또 하나는 느린 호르몬 경로로 장 상피세포가 만든 CNMa 일부는 곤충 체액인 혈림프로 분비돼 뇌까지 순환된 다음 R3m 뉴런의 수용체와 결합한다. 빠른 신경 신호로 시작된 식욕을 호르몬 신호가 장시간 유지, 증폭시키는 구조다. 여기에 더해 장 신경세포가 다시 장 상피세포에 신호를 보내 CNMa 생산을 늘리는 양성 피드백 회로까지 작동한다. 단백질이 충분히 보충될 때까지 신호가 꺼지지 않도록 설계된 셈이다. 단백질 먹을 땐 ‘단것’ 먹기 싫어진다또 연구팀은 같은 CNMa-CNMaR 결합이 뇌의 부위에 따라 정반대 효과를 낸다는 사실도 밝혀냈다. EB R3m 뉴런에서는 CNMaR이 Gs 단백질과 결합해 신경세포를 활성화함으로써 필수아미노산 섭취를 늘렸다. 반면 당의 영양가를 감지하는 DH44 뉴런에서는 같은 수용체가 Gi 단백질과 결합해 신경세포를 억제함으로써 당 섭취를 줄였다. 똑같은 메신저가 같은 우편함에 도착해도 뒤편에 어떤 신호 단백질이 연결돼 있느냐에 따라 신경세포가 커지기도 꺼지기도 하는 것이다. 이런 정교한 분자 논리구조 때문에 단백질이 부족한 상태에서는 단백질이 든 음식만 선택적으로 더 먹고 당은 덜 먹어, 한정된 위장 용량 안에서 부족한 영양소를 효율적으로 보충할 수 있게 된다. 연구팀은 이 원리가 포유류에게도 똑같이 작동한다는 점을 확인했다. 단백질이 부족한 식사를 7일 동안 공급한 생쥐에게 L형 필수아미노산과 영양가 없는 D형 필수아미노산, 비필수아미노산 용액 중 어떤 것을 섭취하는지 살펴보는 실험을 했다. 그 결과 생쥐들도 영양가 있는 L형 필수아미노산 용액을 선택적으로 더 자주 핥는 것이 관찰됐다. 단백질 선택적 섭취 반응은 기존에 알려진 단백질 식욕 호르몬 ‘FGF21’과 독립적으로 작동하는 것도 확인했다. 연구팀은 FGF21 유전자를 제거한 생쥐와 간에서만 FGF21을 제거한 생쥐 모두에서 필수아미노산에 대한 선택적 식욕은 그대로 유지됐다. 비만·식이장애·노인 근감소증 치료 단서서성배 IBS 마이크로바이옴-체-뇌 생리학 연구단 단장은 “이번 연구는 동물이 배고프다를 넘어 어떤 영양소가 부족한지를 구분해 감지하고 각 영양소마다 별도의 신경회로로 대응한다는 사실을 세포 단위에서 처음 입증했다는 데 의미가 있다”며 “이번에 발견한 원리는 진화적으로 곤충에서 포유류까지 보존되어 있는 것으로 확인된 만큼 사람에게도 유사한 회로가 작동할 가능성이 크다”고 말했다. 서 단장은 “이번 연구 결과를 바탕으로 단백질 섭취가 부족하기 쉬운 노년층의 근감소증, 영양 균형이 깨진 비만, 식이장애 등의 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다.

페테르 머저르 헝가리 신임 총리가 16년의 장기 집권을 무너뜨리고 취임한 가운데 취임식 현장에서 흥을 주체하지 못한 차기 보건부 장관의 춤이 화제를 모았다. 지난 9일 ‘유럽의 트럼프’로 불리던 오르반 빅토르 전 헝가리 총리의 집권이 공식적으로 막을 내리고 머저르 총리가 새 정권을 잡았다. 이날 머저르 총리는 취임 선서를 하며 “함께 헝가리 역사를 쓰고, 정권 교체의 문을 통과하자”고 밝혔다. 이날 가장 눈길을 끈 것은 유력한 차기 보건부 장관인 졸트 헤게두스(56)의 댄스 타임이었다. 그는 16년 만의 정권 교체에 기뻐하는 수많은 인파 앞에서 화려한 춤솜씨를 선보였다. 그는 밴드의 연주에 맞춰 관객의 호응을 유도하거나 다른 의원들까지도 무대 위로 올리는 등 흥을 감추지 못했다. 온몸으로 기뻐하는 헤게두스의 춤사위는 3분이나 이어졌다. 머저르 총리의 취임식 이후 헤게두스는 영국 가디언에 “음악이 시작되자 관중들이 얼마나 이 순간을 기다려왔는지가 느껴졌다”면서 “시민들을 실망시키고 싶지 않았다”고 말했다. 16년 만에 막 내린 ‘유럽의 트럼프’ 정권머저르 총리가 이끄는 친EU(유럽연합) 성향의 티서당은 지난달 총선에서 오르반 전 총리가 이끄는 피데스당에 압승했다. 티서당은 199석 중 총 141석을 얻어 개헌 가능 선인 3분의 2(133석)를 여유 있게 넘어섰다. 오르반 전 총리는 16년 만에 권좌에서 내려왔다. 머저르 총리는 취임식에서 “오르반 총리 재임 기간 헝가리가 EU에서 가장 부패한 국가가 됐다”며 오르반 정부 시절 임명된 인사들에게 이달 말까지 사임할 것을 요구했다. 또 지난 정권의 부패 수사 및 불법 취득 공공 자산 환수를 전담하는 독립 기구도 설치하겠다고 밝혔다. 오르반 패배로 불똥맞은 트럼프오르반 전 총리의 패배는 현재 힘겹게 이란 전쟁을 하고 있는 도널드 트럼프 미국 대통령과 4년 넘게 우크라이나 전쟁 중인 블라디미르 푸틴 러시아 대통령 등에게 악영향을 미칠 것으로 전망된다. 그간 오르반 전 총리는 전 세계 우파 진영의 상징적 인물로 분류되며 오랫동안 트럼프 대통령과 미국 보수계의 지지를 받아왔다. 트럼프 대통령은 헝가리 총선을 앞두고 지난 6개월간 SNS 등을 통해 오르반 총리가 총선에서 이겨야 한다고 여러 차례 발언하며 공개적으로 지지했다. 여기에 그치지 않고 이란 전쟁에 미국의 외교력을 집중해야 하는 상황에서도 총선을 앞두고 JD 밴스 부통령을 헝가리로 보내 노골적인 측면 지원에 나서기도 했다. 당시 헝가리를 방문한 밴스 부통령은 “선거를 앞둔 오르반 총리를 최대한 돕고 싶다”며 사실상 유세 행보를 보였다. 그러나 오르반 전 총리는 결국 참담한 패배를 당했고 트럼프 대통령은 자신의 우군을 잃음으로써 유럽연합에서의 입지가 한껏 좁아지게 됐다. 오르반 패배, 러·우 전쟁에도 영향오르반 전 총리가 ‘사자’로 묘사한 러시아도 곤혹스럽기는 마찬가지다. 앞서 그는 푸틴 대통령 앞에서 러시아를 ‘사자’로, 헝가리를 ‘사자를 돕는 생쥐’로 묘사한 녹취록이 공개돼 굴욕 외교를 빚었다. 오르반 전 총리는 재임 시절 유럽연합의 우크라이나 지원을 번번이 거부하고 대러 제재를 방해하는 ‘훼방꾼’이었다. 친러·반EU 성향의 오르반 전 총리의 패배가 트럼프 대통령과 푸틴 대통령의 믿는 구석이었던 이유다. 머저르 총리 정권이 들어서면서 유럽연합의 우크라이나 지원 속도는 한층 빨라질 것으로 보인다. 머저르 총리는 총선에서 티서당이 승리한 직후인 지난달 13일 “트럼프 대통령과 푸틴 대통령에게 전화하지 않겠다”며 오르반 전 총리와는 다른 외교 관계를 수립하겠다는 뜻을 강조했다. 지난 9일 취임식에서는 오르반 전 총리 정권이 의회 건물에서 철거했던 유럽연합 깃발을 다시 게양했다. 유럽연합 기가 헝가리 국기와 함께 게양된 것은 2014년 이후 무려 12년 만이다. 가디언 등 외신은 “이는 유럽연합과 대립해 온 친러 성향의 오르반 전 총리 정부와의 결별을 상징한다”고 평가했다.

감기를 일으키는 바이러스가 유방암 확산을 막을 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 폐 감염 경험이 암세포의 전이를 억제하는 면역 환경을 만든다는 사실이 확인됐다. 영국 데일리메일은 3일 임페리얼 칼리지 런던 연구진이 기침과 콧물 등 흔한 감기 증상을 일으키는 바이러스인 호흡기세포융합바이러스(RSV)의 새로운 효과를 발견했다고 보도했다. 폐는 유방암이 가장 흔히 전이되는 장기다. 4기 유방암 환자의 60%가 폐로 전이되며, 이 경우 5년 생존율은 30%에 불과하다. 연구진은 학술지 PNAS에 발표한 논문에서 RSV에 감염된 생쥐의 면역 체계, 특히 폐의 면역력이 강화됐다고 밝혔다. 프란시스 크릭 연구소의 암생물학자 일라리아 말란치 박사는 “RSV 감염을 경험한 생쥐에게 유방암 세포를 주입했더니 감염 경험이 없는 쥐보다 폐 종양이 훨씬 적게 생겼다”고 설명했다. 연구진은 이번 발견이 암 전이 메커니즘을 이해하는 중요한 돌파구가 될 수 있다고 평가했다. 다만 바이러스 자체를 치료제로 사용하지는 않을 것이라고 강조했다. 임페리얼 칼리지 국립심장폐연구소의 세실리아 요한슨 교수는 “폐가 전이성 암세포에 더 강하게 저항하도록 만들 수 있다면 고무적”이라며 “관찰된 효과를 모방하는 약물을 개발할 수 있기를 바란다”고 전했다. 요한슨 교수는 “이제 사람을 대상으로 한 연구가 중요하다”며 “실제로 같은 효과가 나타나는지, 이 지식을 어떻게 활용할 수 있는지 확인해야 한다”고 덧붙였다.

과거에는 귤은 겨울철에나 맛볼 수 있는 과일이었다. 요즘은 다른 과일들처럼 사계절 내내 맛볼 수 있다. 귤껍질을 말려 귤차를 끓여 마시기도 했지만 요즘은 그런 부지런을 떠는 사람은 거의 찾아볼 수 없다. 그런데 귤껍질을 함부로 버리면 안 될 것 같다. 방사선으로 인한 세포 손상을 예방하고 치료해 주는 것으로 확인됐기 때문이다. 한국원자력연구원 첨단방사선연구소 연구팀은 귤껍질에 함유된 항산화 성분 ‘헤스페리딘’을 활용해 방사선으로부터 세포를 보호하는 기술을 개발하고 민간기업에 기술이전했다고 30일 밝혔다. 연구팀은 헤스페리딘이 방사선으로 손상된 간, 심장, 신장 조직을 회복시키는 효과가 있는 것으로 확인했다. 연구팀은 생쥐를 방사선에 노출시켜 간 효소 기능을 떨어 뜨린 뒤 7일 동안 헤스페리딘을 투여했다. 그 결과 간 효소 기능이 90% 이상 회복하는 것을 관찰했다. 또 방사선 조사 전 헤스페리딘을 투여해도 정상 기능 회복 속도를 높여 방사선 피폭에 대한 예방과 치료 효과가 있음을 입증했다. 연구팀은 방사선 융합 기술을 이용해 귤껍질에서 고순도 헤스페리딘을 추출하는 기술도 개발했다. 이전에는 귤껍질에 남은 농약 성분 때문에 고순도 추출이 어려웠지만 연구팀은 방사선을 이용해 농약 성분은 파괴해 제거하고 헤스페리딘 추출 함량은 극대화하는 새로운 추출 기법을 개발한 것이다. 이번 기술을 이전받은 국내 건강기능식품 전문 제조업체는 헤스페리딘을 활용한 방사선 치료 보조제와 건강기능식품을 생산할 계획이다. 이어 원자력연구원은 건강기능식품 개발에 필요한 효능 및 독성 평가를 지원할 계획이다.

“암컷의 몸은 그저 수컷의 몸에 지방, 유방, 자궁 같은 ‘여분의 부위’가 달린 몸이 아니다. 고환과 난소는 바꿔 끼울 수 있는 부위가 아니다. 성별 구분은 포유류 몸의 온갖 주요 특징과 그 안에서 사는 우리 삶이 배어 있으며, 이는 생쥐에게도 인간에게도 마찬가지다.” 최근까지도 여성의 몸에 관한 연구는 남성과 비교해 뒷전이었다. 생물학이나 의학에서 여성의 몸에 대한 맹점이 존재하는 이유는 단순한 성차별주의 때문만은 아니다. 생쥐에서 인간에 이르기까지 연구 대상은 주로 수컷의 몸이다. 신약의 임상 시험에서도 마찬가지다. 생식 주기에 따라 복잡한 호르몬이 넘쳐나는 암컷에 비해 수컷의 몸이 교란 변수가 적고 단순하다는 이유 때문이다. 미국 컬럼비아대에서 서사와 인지 진화 연구로 박사 학위를 받은 저자는 과학계의 이런 ‘표준’ 탓으로 인류의 절반인 여성이 부작용을 겪는다고 비판한다. 그는 2억년 인류 진화를 이끌어 온 ‘최초의 이브들’을 통해 남성 중심의 진화론적 통념을 깨고 여성의 몸이 인류 진화의 핵심 동력이었음을 보여준다. 여성의 몸은 남성의 몸과 어떤 차이가 있을까? 책에서는 여성을 정의하는 특징들에 초점을 맞춰 그 기원을 거슬러 올라간다. 가령 여성에게 있는 유방은 오래전 젖을 생산한 이브, ‘모르기-모르가누코돈’이라는 족제비와 쥐의 잡종처럼 생긴 생물이 있었기 때문이다. 또 여성에게 자궁이 있는 이유는 몸 안에서 알을 부화하도록 선택한 이브가 있었고 여성이 고된 출산에서도 살아남아 수많은 인류를 만들 수 있었던 건 산과술을 사용한 이브가 있었기 때문이라고 강조한다. 젖을 만든 이브, 두 발로 걸은 이브, 도구를 사용한 이브 등 지금의 여성을 만든 특징의 이브를 찾는 과정을 통해 저자는 수억 년의 진화가 오늘날 여성의 삶을 어떻게 구성하는지 실감 나게 제시한다.

미국 정치전문매체 폴리티코가 이재명 대통령과 도널드 트럼프 미국 대통령의 대권 승리 방식 등을 분석하고 유사한 점을 지목했다. 폴리티코는 13일(현지시간) 최근 열린 헝가리 총선에서 페테르 머저르 티서당 대표가 장기 집권하던 빅토르 오르반 총리의 피데스당을 무너뜨리고 정권 창출에 성공한 사례를 주목한 칼럼을 게재했다. 머저르 대표는 피데스당 안에서도 무명에 가까운 정치인이었으나 오르반 전 총리와 결별하고 신당을 창당하면서 돌풍을 일으켰다. 폴리티코는 “머저르 대표는 한국과 프랑스, 그리스, 아르헨티나부터 미국까지 흩어져 있던 성공적인 ‘반골’ 정치인 그룹에 합류했다”고 평가하며 미국과 한국의 정치를 비교·분석했다. 폴리티코에 따르면 공화·민주 거대 양당 체제가 공고한 미국의 정치적 풍토에서는 머저르 대표처럼 기존 정당에 대한 ‘파괴적 변화’를 통해 신당을 성공시킬 가능성이 매우 작다. 대신 기존 정당의 내부에서 그 당을 장악하는 방식이 주로 이용되는데, 폴리티코는 가장 가까운 예로 트럼프 대통령을 들었다. 폴리티코는 “트럼프 대통령은 풀뿌리 지지를 바탕으로 기존 조직을 접수하고 견고한 지도부를 밀어내며 새로운 이미지로 재구성하는 방식을 이용했다. 이를 통해 기존의 공화당과는 다른 공화당을 만들어냈다”면서 “캐나다의 마크 카니 총리와 한국의 이재명 대통령도 마찬가지”라고 분석했다. 이 대통령이 미국과 마찬가지로 한국의 거대 양당 틀 속에서 민주당의 전통적 주류 세력인 친노(친노무현)·친문(친문재인)과는 다른 독자적 세력화에 성공하고 이를 통해 당권과 대권을 거머쥐는 데 성공했다는 의미로 해석된다. 폴리티코는 “이런 정치 프로젝트를 수행하기 위해서는 특별한 유형의 후보가 필요하다”면서 “미국 공화당의 차기 대권은 기존의 정치 지도자로부터 후계자로 지명될 차례를 기다리는 ‘출세지향형’ 인물이 아닌, 파괴와 투쟁을 통해 그 자리를 차지할 준비가 된 인물에게 돌아갈 것“이라고 전망했다. 그러면서 ”공화당은 80대의 인기 없는 트럼프 대통령이 (차기 대선 후보로) 자신의 후계자를 지명하도록 둬서는 안 된다“고 지적했다. 머저르 대표 “트럼프·푸틴에 전화 안 해”한편 트럼프 대통령의 강력한 지지를 받아 온 빅토르 오르반 총리가 총선에서 대패한 뒤 머저르 대표는 곧장 전 정권 지우기에 돌입했다. 그는 13일 기자회견에서 “미국은 매우 중요한 파트너이며 좋은 관계가 필요하다”면서도 “그에게 전화하지는 않을 것”이라고 밝혔다. 이는 트럼프 대통령과 밀착했던 전임 총리의 외교 방식과는 궤를 달리하면서도 실리를 챙기겠다는 의도로 풀이된다. 이어 “블라디미르 푸틴 러시아 대통령에게도 전화하지 않겠다. 대신 러시아와는 실용적 관계를 모색할 것”이라고 덧붙였다. 오르반 총리가 러시아를 ‘사자’에, 헝가리를 ‘생쥐’에 비유해 굴욕 외교 비판을 받았던 일을 의식한 것으로 해석된다. 오르반 총리의 패배는 미국 보수 지지층뿐 아니라 트럼프 대통령에게도 상당한 타격이 될 것으로 보인다. 폴리티코는 “이번 결과는 백악관에 좌절인 동시에, 유럽에서 가장 가까운 미국의 동맹(오르반 총리)에게는 굴욕”이라며 “오르반 총리의 참패는 자신과 갈등을 빚는 유럽에서 헝가리를 우군으로 확보하려는 트럼프 대통령에게 정치적·외교적 타격을 입혔다”고 평가했다. CNN은 “포퓰리즘이 매일, 매주 뉴스에서 승리하려면 지속적인 ‘적’이 공급돼야 한다”며 오르반 총리가 “비정부기구(NGO), 자유주의 대학, 조지 소로스, 성소수자 운동, 유럽연합 등 많은 적을 찾아냈지만, 결국엔 적이 바닥났다”고 꼬집었다. 뉴욕타임스는 “오르반 체제의 우익 포퓰리스트들이 ‘정치는 늘 TV와 냉장고의 긴장을 포함한다’는 러시아 격언을 무시했다”며 “오르반 총리는 모든 것을 TV에 걸고 방대한 미디어 조직을 동원해 그의 반대자들을 비난했지만, 경제적 실패가 끝내 그의 발목을 잡았다”고 분석했다.

한국인이 즐겨 먹는 김치가 몸속에 쌓인 유해 플라스틱 입자를 배출하는 데 도움을 줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 김치 속 특정 유산균이 장 안에서 나노플라스틱에 달라붙어 몸 밖으로 내보낸다는 사실이 실험으로 확인됐다. 세계김치연구소 이세희 박사 연구팀은 최근 국제학술지 ‘바이오자원 기술’(Bioresource Technology)에 이 같은 내용의 논문을 발표했다. 연구팀은 김치에서 ‘류코노스톡 메센테로이데스’라는 유산균을 분리한 뒤 나노플라스틱을 제거하는 능력이 있는지 실험했다. 이 균은 오랫동안 식품에 활용돼 온 안전한 젖산균이다. 인체에 해로운 유전자가 없어 프로바이오틱스로도 활용 가능성이 있다. 실험실에서 진행한 실험에서 이 균은 이상적인 조건 아래 나노플라스틱의 87%를 흡착했다. 장 내부 환경을 재현한 조건에서도 57%를 붙잡아냈는데, 이는 다른 균주에 비해 최대 19배 높은 성능이었다. 균이 플라스틱 입자를 세포 안으로 흡수하는 것이 아니라 세포 표면에 달라붙게 하는 방식으로 작동하기 때문에, 별도의 분해 과정 없이도 플라스틱을 몸 밖으로 운반할 수 있었다. 동물 실험에서도 효과가 확인됐다. 장내 다른 미생물의 영향을 없애기 위해 무균 상태의 생쥐를 사용했는데, 이 균을 먹인 쥐는 그렇지 않은 쥐보다 대변으로 훨씬 많은 나노플라스틱을 배출했다. 유산균이 살아있는 장 안에서도 플라스틱을 붙잡아 체외로 내보낼 수 있다는 직접적인 증거다. 플라스틱은 오랜 시간 자외선과 열, 마찰을 받으며 점점 잘게 부서진다. 그 크기가 머리카락 굵기의 수백 분의 1 수준으로 작아진 것이 바로 나노플라스틱이다. 너무 작아 눈으로는 볼 수 없는 이 입자들은 오염된 해산물이나 수돗물, 소금, 심지어 공기를 통해서도 인체에 들어온다. 사실상 완전히 피하기가 불가능한 상황이다. 문제는 이 입자들이 몸속에서 단순히 머무는 데 그치지 않는다는 점이다. 신장 같은 장기보다 뇌에 더 쉽게 침투하는 성질이 있어, 혈뇌 장벽을 뚫고 뇌 조직에 쌓이기도 한다. 기존 연구에 따르면 뇌에 축적된 나노플라스틱은 염증과 산화 스트레스를 유발하고, 알츠하이머와 파킨슨병에서 나타나는 이상 단백질의 축적을 촉진할 수 있다. 미세 플라스틱 입자에 장기간 노출될 경우에는 대장암 세포가 더욱 공격적으로 변하고 전이 속도도 빨라진다는 사실도 확인됐다. 다만 이번 연구는 아직 갈 길이 멀다. 모든 실험은 통제된 환경에서 이뤄졌고, 실제 인체에서도 같은 효과가 나타나는지, 장기적으로 안전한지는 아직 검증되지 않았다. 이미 조직에 쌓인 나노플라스틱을 제거하는 효과도 이번 연구에서는 측정하지 못했다. 연구진도 “실험실 수준의 개념 증명”임을 분명히 했다. 연구팀은 “전통 발효식품에서 유래한 미생물이 나노플라스틱 오염 문제를 해결하는 새로운 생물학적 수단이 될 수 있다”고 밝혔다.

생쥐, 햄스터 같은 설치류는 유난히 앞니가 크고 계속 자란다. 딱딱한 표면에 이빨을 규칙적으로 갈아내지 못하면 이빨이 커져 제자리를 벗어나고 먹이 섭취에 지장을 주며, 심할 경우 사망에 이르게 할 수도 있다. 생물학자들은 설치류들의 갉아먹는 행동이 눈 깜빡임처럼 자동적 반사작용의 형태일 수 있다고 여겨왔다. 미국 미시간대 분자·세포·발달 생물학과, 치과대 생체재료학과, 생명과학 연구소, 분자·통합 생리학과, 기계공학과 공동 연구팀은 생쥐 같은 설치류가 계속 갉아먹는 이유가 단순히 이빨을 최상의 상태로 유지하기 위한 것이 아니라 쾌감을 느끼기 위해서일 수 있다고 18일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런’ 3월 11일 자에 실렸다. 연구팀은 실험용 생쥐 중 일부가 다른 생쥐들과 똑같은 먹이를 먹었음에도 유독 앞니가 긴 것을 발견하고 궁금증을 품었다. 이들은 신경계의 문제 때문에 갉아먹는 행동을 하지 않게 됐을 것이라고 보고 신경계 특정 부위가 독소에 취약하게 유전적으로 변형한 생쥐로 실험했다. 이어 특정 신경세포만 정확하게 파괴되는 독소로 신경세포를 하나씩 차단하면서 그 영향을 관찰했다. 그 결과, 생쥐 치아에 있는 촉각에 민감한 신경세포(뉴런)가 두 종류의 신경 회로와 연결돼 있다는 것을 발견했다. 하나는 턱을 정렬하고 닫는 데 관여하고, 다른 하나는 도파민을 분비하는 뇌의 일부와 연결돼 있다. 도파민은 잘 알려져 있다시피 쾌감을 주는 화학물질로, 특정 행동에 즐거움을 부여하고 동기를 조절하는 역할을 한다. 연구팀에 따르면 생쥐가 뭔가 갉아먹을 때 느껴지는 감각은 이빨에서 뇌로 전달돼 뇌의 도파민 중추를 자극한다. 이 회로를 차단하면 생쥐는 갉아먹는 행동을 멈추면서 이빨이 길어지는 것이 확인됐다. 이를 통해 설치류의 갉아먹는 행동은 쾌감이라는 긍정적 보상을 만들어 반복하게 한다는 설명이다. 사람은 불안, 우울증, 자폐 스펙트럼 장애 등 도파민 회로와 연관된 신경정신질환이 있는 사람들이 일반인보다 이갈이 같은 반복적 구강 행동을 자주 보이고, 턱 장애, 치아 부정교합 등이 더 많은 것으로 알려졌다. 연구를 이끈 보 듀안 미시간대 교수는 “인간의 구강 행동이나 생쥐의 갉아먹기 행동은 치아와 뇌를 연결하는 도파민 기반 회로의 교란으로 인해 발생하는 것으로 보이는 만큼 동물의 반복적 구강 행동 동기를 파악하기 위한 추가 연구를 할 것”이라고 밝혔다.

잠들기 전까지 휴대전화를 사용하는 사람이 늘면서 머리맡에 기기를 두고 자는 습관이 건강에 영향을 미치는 것 아니냐는 우려가 이어져 왔다. 특히 휴대전화 전자파가 암을 유발할 수 있다는 주장까지 제기되며 논란이 지속돼 왔다. 그러나 국내 연구진이 일본과 공동으로 진행한 7년간의 장기 동물실험에서 휴대전화 전자파와 암 발생 간 뚜렷한 연관성은 확인되지 않았다. 최근 한국전자통신연구원(ETRI)은 일본 연구진과 함께 수행한 대규모 국제 공동 동물실험에서 휴대전화에서 발생하는 무선주파수(RF) 전자파의 장기 노출이 뇌종양과 심장종양 발생에 유의한 영향을 미치지 않았다고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘독성 과학’에 게재됐다. 이번 연구는 2018년 미국 국립보건원 산하 국립독성연구프로그램(NTP)이 발표한 동물실험 결과를 재검증하기 위해 시작됐다. 당시 NTP는 900메가헤르츠(MHz) CDMA 전자파에 평생 노출된 수컷 쥐에서 일부 종양 발생이 증가했다고 보고해 논란이 일었다. 이에 세계보건기구(WHO) 등은 해당 연구의 재현성과 타당성에 대한 추가 검증이 필요하다고 권고한 바 있다. 한일 연구진은 2019년부터 동일한 조건에서 공동 실험을 진행했다. 생쥐 210마리를 대상으로 국제 인체 보호 기준의 근거가 되는 강도의 전자파를 하루 24시간, 2년(104주) 동안 노출했다. 이는 실제 휴대전화 사용 환경보다 훨씬 높은 수준이다. 실험은 전자파 노출군, 허위 노출군, 대조군 등 3개 그룹으로 나눠 진행됐다. 연구진은 체중, 체온, 사료 섭취량, 생존율, 종양 발생 여부 등을 정밀 분석했다. 그 결과 뇌·심장·부신 등 주요 장기에서 전자파 노출군과 비교군 사이에 통계적으로 유의한 종양 발생 차이는 나타나지 않았다. 일부에서는 전자파 노출군의 생존율이 상대적으로 높게 관찰되기도 했다. 연구 책임자인 안영환 아주대 의대 교수는 “인체 보호 기준의 근거가 되는 노출 수준에서 과거 보고된 종양 증가 결과가 재현되지 않았다”며 “휴대전화 전자파에 대한 과도한 불안을 완화하는 데 참고가 될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 다만 연구진은 “이번 결과가 전자파의 모든 건강 영향을 완전히 배제하는 것은 아니다”라며 “4G와 5G 등 다양한 통신 환경을 반영한 추가 연구가 필요하다”고 덧붙였다. 현재 국제암연구소(IARC)는 휴대전화 전자파를 ‘발암 가능성 있음(2B군)’으로 분류하고 있다. 이번 연구 결과는 향후 RF 전자파 발암성 등급 재평가 과정에서 참고 자료로 활용될 전망이다. 전문가들은 현행 인체 보호 기준을 준수하는 범위에서의 휴대전화 사용은 암 발생과 직접적인 관련성이 확인되지 않았다고 설명하면서도, 블루라이트 노출과 수면 방해를 줄이기 위해 취침 시 휴대전화를 머리맡에서 떨어진 곳에 두는 것이 도움이 될 수 있다고 조언했다.

영국 총리 관저의 진짜 ‘실세’인 고양이 래리가 공식 임명된 지 15주년을 맞았다. 지난 15일(현지시간) AP통신 등 외신은 영국 총리 관저의 ‘수렵보좌관’이라는 어엿한 직함을 가진 래리가 다우닝가 10번지에 등장한 지 15년이 됐다고 보도했다. 동물 보호소 출신인 래리가 영국 총리 관저에 처음 자리를 잡은 것은 지난 2011년 2월 15일. 당시 총리였던 데이비드 캐머런은 관저 내 쥐가 들끓자 이를 해결하기 위해 래리를 총리 관저 수렵보좌관이라는 정식 직함을 주고 쥐를 잡으라고 공식 임명했다. 그러나 래리의 활동은 애초의 기대와 달랐다. 과거 업무 평가에 따르면 래리는 임명 이후 쥐를 잡은 기록이 거의 없으며 생쥐와 놀고 있는 장면이 주요 성과였다. 특히 가장 큰 업무는 낮잠 자기와 사람들과 사진 찍는 것으로 바뀐 지 오래인데, 이 덕분에 사진기자들의 관심을 독차지하면서 인기가 치솟았다. 결국 래리는 무려 6명의 총리가 바뀌는 과정에서도 살아남아 영국 권력의 중심지인 다우닝가 10번지의 터줏대감이 됐다. 특히 래리는 임기 중 전 세계 각국 정상들을 만났는데, 특히 2019년 도널드 트럼프 미국 대통령이 방문했을 때는 전용 리무진인 ‘비스트’ 밑으로 들어가 비를 피하며 낮잠을 자는 모습이 포착되기도 했다. 이에 당시 워싱턴포스트는 ‘래리가 트럼프 리무진 아래에서 외교적 그늘을 드리웠다’는 제목의 기사를 보도하기도 했다. 프리랜서 사진기자인 저스틴 응은 “래리는 사진에 불쑥 끼어드는 데 정말 탁월하다”면서 “외국 정상이 방문해 만남이 시작되려는 바로 그 순간 나타나리라는 것을 다들 알고 있다”며 웃었다. AP통신은 “래리의 나이는 18~19세로 지금은 움직임이 둔해졌지만 여전히 지역을 순찰하며 다우닝가 10번지 문 바로 안쪽에 있는 라디에이터 위 창틀에서 잠을 잔다”고 전했다.

뇌 면역세포 ‘미세아교세포’ 열쇠활동 억제하면 기억력 유지 확인“기억상실, 공통된 메커니즘 시사” “오랫동안 나는 내가 태어났을 때의 광경을 보았다고 주장해 왔다…나는 분명히 보았다. 내가 갓 태어나 첫 목욕을 하던 새로 만든 나무 대야의 가장자리, 거기서 반짝이던 햇빛의 눈부심을.” 전후 일본 문학을 대표하는 탐미주의 작가 미시마 유키오의 자전적 소설 ‘가면의 고백’ 도입부다. 현대 과학의 측면에서 보자면 태어났을 때를 기억한다는 것은 불가능하다. 사람을 포함해 모든 포유류 아기들은 영유아기 시절 기억을 빠르게 잊어버리기 때문이다. ‘유아기 기억상실증’이라고 부르는 이 현상은 과학자들의 오랜 연구 대상이었다. 아일랜드 더블린 트리니티 칼리지(TCD) 생화학·면역학부, 신경과학 연구소, 독일 막스 플랑크 인간 발달 연구소 생애 심리학 연구센터, 호주 멜버른대 신경과학·정신보건 연구소, 캐나다 토론토 국립 고등과학 연구소(CIFAR) 아동 및 뇌 발달 연구 프로그램 공동 연구팀은 미세아교세포라는 뇌 면역세포가 유아기 기억상실증의 열쇠를 쥐고 있다고 28일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 1월 21일 자에 실렸다. 미시마의 소설처럼 유아기를 기억한다고 주장하는 사람들은 거의 전부 부모나 친지들을 통해 들은 이야기를 자기 기억으로 착각하는 경우다. 연구팀은 유아기 기억상실증의 작동 원리를 규명하기 위해 갓 태어난 생쥐에서 뇌의 면역세포인 미세아교세포 활동을 억제하고, 공포 경험을 얼마나 잘 기억하는지 관찰했다. 또 기억 형성과 학습에 중요한 해마의 치아이랑과 편도체에서 미세아교세포의 변화를 조사했다. 그 결과 미세아교세포 활동이 억제되었을 때 어린 생쥐들이 공포 경험에 대한 기억을 깊게 형성한다는 사실을 확인했다. 또 발광 표지를 이용해 기억 형성과 연관된 신경세포인 기억 형성세포를 구분했다. 갓 태어난 어린 생쥐에서 미세아교세포를 억제하면 기억 형성세포가 활성화돼 기억 회상 능력도 향상될 수 있다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했다. 이전 연구들에서도 과학자들은 면역 체계가 활성화된 어미에게서 태어난 쥐는 유아기 기억상실증을 보이지 않는 것으로 나타났다. 어미의 면역 체계가 강해 새끼 스스로 면역 시스템을 작동시킬 필요가 없기 때문이다. 또 유아기 기억상실증이 없는 생쥐 자손들의 미세아교세포 활동을 억제하면 역시 유아기 기억상실증이 사라지는 것으로 알려졌다. 연구팀에 따르면 중추신경계의 상주 면역세포인 미세아교세포가 뇌의 ‘기억 관리자’ 역할을 한다. 연구를 이끈 토마스 라이언 아일랜드 TCD 교수는 “유아기 기억상실은 인류의 가장 보편적이고 공통적인 기억상실 형태이며, 너무나 당연하다고 생각돼 지금까지 기억 연구에서 간과됐다”며 “이번 연구 결과는 유아기 기억상실이 일상생활이나 질병에서 나타나는 다양한 기억상실과 공통된 메커니즘을 갖고 있을 것이라는 점을 시사한다”고 말했다.

화학에서 이성질체는 원자의 종류와 개수가 같아 똑같은 분자식을 갖지만, 결합 방식이나 3차원 공간에서 배열이 달라 서로 다른 물리적, 화학적 성질을 나타내는 화합물을 말한다. 결합 방식이 다른 구조 이성질체와 공간 배열이 다른 입체 이성질체로 나뉜다. 국내 과학자들이 구조 이성질체의 하나인 위치 이성질체를 이용한 알츠하이머 치료 가능성을 규명해 주목받고 있다. 카이스트 화학과, 전남대 화학과, 한국생명공학연구원 국가바이오인프라사업본부, 실험동물자원센터 공동 연구팀은 똑같은 분자라도 구조가 다를 경우 알츠하이머에 작용하는 방식이 달라질 수 있다는 사실을 분자 수준에서 규명했다고 22일 밝혔다. 이 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘미국 화학회지’ 1월 14일 자에 실렸다. 알츠하이머는 아밀로이드 베타, 타우 단백질, 금속 이온, 활성 산소종 등 여러 원인이 서로 영향을 미치며 질병을 악화시킨다. 금속 이온은 아밀로이드 베타와 결합해 독성을 키우고, 이 과정에서 활성 산소종 생성이 증가해 뇌신경 세포 손상은 심해진다. 그래서, 알츠하이머를 효과적으로 치료, 완화하기 위해서는 여러 원인을 동시에 다룰 수 있어야 한다. 그렇지만, 지금까지 연구되는 알츠하이머 치료법은 아밀로이드 베타, 타우 단백질, 활성 산소종 등 한 가지 원인에만 초점을 맞췄다. 이에 연구팀은 약물 후보 물질 분자의 구조 배치만 바꾼 위치 이성질체로 알츠하이머를 악화하는 여러 원인을 한 번에 조절할 수 있을 것이라는 아이디어에서 출발했다. 연구팀은 구조가 조금씩 다른 세 가지 위치 이성질체를 비교 분석한 결과, 미세한 구조 차이만으로도 활성 산소를 줄이는 능력, 아밀로이드 베타와 결합 방식, 금속과 상호 작용 특성이 크게 달라진다는 점을 밝혀냈다. 분자 배치를 바꾸는 것만으로 알츠하이머 주요 원인을 서로 다른 방식으로 동시에 조절할 수 있다는 것이다. 실제로 연구팀은 사람의 치매 유전자를 이식한 알츠하이머 생쥐 실험에서 특정 구조를 가진 화합물이 활성 산소종, 아밀로이드 베타, 금속-아밀로이드 베타 복합체를 한 번에 조절하는 것을 관찰했다. 이 화합물은 기억을 담당하는 뇌 해마 부위 신경 세포 손상을 줄이고, 아밀로이드 베타 플라크 축적을 줄이면서, 저하된 기억력과 인지 기능을 유의미하게 개선하는 것이 확인됐다. 연구를 주도한 임미희 카이스트 화학과 교수는 “이번 연구는 분자 구성 성분은 그대로 놔두고 구조 배치만 조절해 여러 알츠하이머 발병 원인에 작용할 수 있다는 사실을 보여줬다”며 “알츠하이머처럼 발병, 악화 요인이 복잡하게 얽힌 질병을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 새로운 치료 전략이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

새해가 되면서 “또 이렇게 나이가 드는구나”하는 생각하는 이들이 있다. 그런데, 한 살 더 먹을 때마다 체력이 예전 같지 않다는 느낌을 받기도 한다. 실제로 나이가 면역 반응에도 상당한 영향을 미친다는 연구가 나왔다. 미국 소크 생물학 연구소 분자·시스템 생리학 연구실, 하워드 휴스 의학 연구소, 통합 유전학·바이오인포메틱스 실험실, 시애틀 워싱턴대 의대 비교의학과 공동 연구팀은 나이에 따라 동물이 감염에 반응하는 방식을 바꾼다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 1월 15일 자에 실렸다. 면역 체계는 감염에 대한 신체의 첫 번째 방어선이다. 신체는 최소한의 손상으로 감염과 싸우기 위해 면역 반응을 조절하기도 한다. 그러나, 생애 초기에는 잠재적으로 유익한 염증 반응도 나이가 들수록 만성 염증, 자가 면역 질환, 조직 손상을 유발할 수 있다. 이를 ‘적대적 다중 반응’(antagonistic pleiotropy)이라고 부른다. 연구팀은 나이가 질병 내성에 미치는 영향을 이해하기 위해 젊은 생쥐와 나이 든 생쥐에게 인간 패혈증의 주요 원인균인 두 가지 세균으로 감염시키는 다중 미생물 패혈증 실험을 했다. 그 결과, 같은 감염량을 투여했음에도 생쥐들은 나이에 따라 서로 다른 질병 경로를 보였다. 젊은 쥐는 심장 비대, 다기관 울혈 증상이 많이 나타났지만, 나이 든 생쥐는 반대 현상을 나타내며 심장이 더 작아지는 증상이 나타났다. 분자 분석 결과, 젊은 생쥐에서 심장을 패혈증 유발 손상으로부터 보호하는 단백질인 ‘FoxO1’과 ‘MuRF1’이 나이 든 생쥐에게서는 오히려 결과를 악화시키는 것으로 나타났다. 연구팀이 해당 단백질들을 차단하자 노령 생쥐의 생존율은 향상됐지만 젊은 생쥐들에게는 건강을 악화시키는 요인으로 작용했다. 연구를 이끈 자넬 아이레스 소크 생물학 연구소 교수는 “이번 연구는 인체 면역 시스템이 나이별로 복잡하게 반응한다는 사실을 보여준다”며 “현재 패혈증 치료는 주로 면역 활성 억제를 목표로 하고 있는데, 이는 노년층 환자에게는 이점이 될 수 있지만 젊은 층에는 해로울 수도 있는 만큼 새로운 나이 맞춤형 치료법을 개발할 필요가 있다”고 말했다.