소의 간·생선·콩·밤·잣에 포함 비타민 B3가 포함된 비타민 영양제를 섭취하면 노화를 지연시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 스위스 로잔공대, 브라질 캄피나스대, 캐나다 오타와대 등 국제 공동연구팀은 비타민 B3로 분화되기 이전 물질인 ‘니코틴아마이드 리보사이드’(NR)가 세포 속 발전소 역할을 하는 미토콘드리아를 재생시켜 노화를 늦추는 효과가 있다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 4월 28일자에 실렸다. 비타민은 적은 양으로 신체 기능을 조절하지만 체내에서는 거의 합성되지 않기 때문에 외부에서 섭취해야 하는데 음식만으로 보충하기엔 충분하지 않다. 비타민 B3는 신경전달 물질을 만들어 내고 피부 수분을 유지시키며 혈중콜레스테롤 수치를 낮추는 등 에너지대사와 체내 산화환원 작용에 관여하는 영양소다. 소의 간이나 생선, 콩, 밤, 은행, 잣, 호두 등에 포함돼 있다. 비타민 B3가 부족하면 피부염, 구내염 등이 자주 생기고 심할 경우 위염, 고지혈증뿐만 아니라 불면증, 기억상실증, 치매 등 뇌질환이 나타나기도 하는 것으로 연구돼 있다. 연구진은 노년에 해당하는 생후 2년 된 생쥐를 두 그룹으로 나눠 A그룹에는 일반 식단과 함께 NR을 주입하고 B그룹에는 NR을 뺀 일반 식단만 제공했다. 2개월 후 근육세포와 간, 신장세포를 추출해 분석한 결과 A그룹은 세포 노화가 사실상 멈췄고 상처가 난 뒤 치유 속도도 B그룹보다 빨랐다. 연구팀은 NR이 미토콘드리아 기능과 연관된 단백질을 활성화해 생체의 퇴행 현상을 막아 준 것으로 분석했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

요즘 아이들은 위생과 청결을 이유로 많은 항균제품을 사용하고 있음에도 아토피나 천식 등 알레르기성 질환을 앓는 비율이 점점 늘고 있다. 이 때문에 할아버지나 할머니들은 ‘옛날에는 흙을 집어 먹어도 건강하게 자랐는데’라는 말을 하곤 한다. 이른바 ‘청결의 역습’이다. 청결의 역습은 실험용 동물에도 적용된다는 연구결과가 나왔다. 미국 미네소타대 미생물학 및 면역학과, 보스턴 아동병원, 클리블랜드 케이스 웨스턴 리저브대 병리학과 공동연구팀은 생물학 및 의학연구실에서 실험용 생쥐를 이용해 개발한 신약물질이 정작 사람을 대상으로 한 임상시험을 통과하지 못하는 이유가 ‘지나치게 청결한 상태’이기 때문이라는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 20일자에 발표했다. 연구팀은 신약 개발 등에 활용되는 실험용 생쥐가 세균이 거의 없는 멸균상태에 가까운 청정환경에서 사육되고 실험되기 때문에 각종 오염물질에 노출된 사람에게는 맞지 않아 임상시험을 통과하지 못한다고 설명했다. 신약개발 성공률을 높이기 위해서는 엄격하게 통제된 실험실 환경에서 키운 생쥐가 아닌 사람과 비슷하게 일상적인 환경에서 자란 ‘더러운 생쥐’(dirty mice)를 활용하는 것이 필요하다는 것이다. 스티븐 제임슨 미네소타대 교수는 22일 “면역학을 비롯한 많은 생물학 연구과정에서 감염증 발생에 대한 새로운 개념을 정립해 각종 암이나 감염병 치료를 위한 신약, 백신 개발에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2014년 10월 가수 신해철씨가 많은 팬의 안타까움을 뒤로한 채 숨을 거뒀다. 위장관유착박리 수술을 받고 발생한 복막염에 따른 패혈증 때문이었다. 신씨처럼 매년 전 세계에서 거의 2000만명이 패혈증으로 목숨을 잃고 있는 상황에 국내 연구진이 패혈증 치료 물질을 개발해 주목받고 있다. 기초과학연구원(IBS) 혈관연구단 고규영(카이스트 의과학대학원 교수) 단장팀은 혈관 손상을 막고 혈관을 강화해 패혈증을 치료할 수 있는 표적치료제 ‘앱타’를 개발했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 성과는 기초 및 임상의학 분야 국제학술지 ‘사이언스 중개의학’ 21일자에 실렸다. 세균·박테리아·바이러스 감염, 사고나 외상에 의한 조직 손상으로 발생하는 패혈증은 40~60%의 치사율을 보이는 무서운 질환이다. 그러나 지금까지 나온 치료제는 패혈증을 직접 대상으로 하는 것이 아니라 면역반응을 억제하거나 혈액응고를 막아 증상을 완화하는 수준에 머물러 왔다. 연구팀은 패혈증에 걸리면 혈관이 손상되고 결국 파괴된다는 데 착안, 혈관장벽인 ‘혈관내피세포’에 주목했다. 그 결과 패혈증에 걸리면 혈관내피세포의 지지력이 깨져 혈액과 염증세포가 혈관 밖으로 누출되면서 증상이 악화된다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 실험용 생쥐에 패혈증을 일으킨 뒤 3개 그룹으로 나눠 실험을 했다. 1개 그룹은 아무런 조치를 취하지 않고, 1개 그룹은 앱타만 투여했으며, 다른 그룹은 앱타와 항생제를 함께 투여했다. 80시간 뒤 아무 조치를 취하지 않은 그룹은 모두 사망했다. 앱타만 투여하면 생존율이 30% 정도로 높아졌고, 앱타와 항생제를 함께 투여하면 생존율이 70% 가까이로 늘어난다는 것을 확인했다. 고 단장은 “사람을 대상으로 한 임상시험만 통과하면 다양하게 활용될 수 있을 것”이라며 “메르스(중동호흡기증후군)나 에볼라 같은 신종 감염병으로 인한 사망도 결국 패혈증이 원인이 되는 만큼 앱타와 항생제를 병행 사용하면 감염병으로 인한 사망률이 획기적으로 낮아질 것으로 기대된다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

만물이 소생하는 봄이라고 해서 모든 사람이 한결같이 반기는 것만은 아니다. 꽃가루 알레르기가 심한 사람들은 봄맞이가 힘들 수밖에 없다. 우리나라 알레르기 비염 환자 10명 중 3명이 꽃가루에 민감하게 반응한다는 연구 결과도 있다. 국내 연구진이 청국장 성분이 봄철 꽃가루는 물론 아토피 피부염, 천식 등 알레르기 반응을 막는 데 도움이 된다는 반가운 연구 결과를 발표했다. 세종대 바이오융합공학과 홍석만 교수팀은 청국장에 포함된 ‘폴리감마글루탐산’이라는 물질이 꽃가루나 아토피 피부염 등으로 인한 알레르기 반응을 막아 준다는 사실을 발견하고, 미국 공공과학도서관이 발행하는 자연과학분야 국제학술지 ‘플로스 원’ 최신호에 발표했다. 콩이나 볏짚에 붙어 있는 ‘바실러스 서브틸리스’(고초균)가 작용해 발효시키는 청국장은 담근 뒤 여섯 달 이상 걸려야 먹을 수 있는 된장과는 달리 2~3일이면 만들 수 있다는 장점까지 가진 전통 발효식품이다. 폴리감마글루탐산은 청국장이나 일본식 된장인 낫토를 만드는 과정에서 생기는 끈끈한 점액성 물질이다. 그동안 폴리감마글루탐산이 면역반응을 증가시켜 아토피 피부염, 천식 같은 알레르기 질환뿐만 아니라 항암효과가 있다는 것은 알려져 있지만 구체적인 메커니즘이 밝혀진 것은 처음이다. 연구팀은 청국장에서 추출한 폴리감마글루탐산을 생쥐에게 주사하자 16시간 후 알레르기를 일으키는 ‘호염구’의 숫자가 절반 이하로 줄어든 것을 확인했다. 호염구는 체내 면역세포의 일종이지만 꽃가루 등 외부 자극으로 인한 오작동으로 자가면역반응을 일으켜 가려움증이나 재채기 등 알레르기를 유발시키는 것으로 알려져 있다. 그런데 폴리감마글루탐산이 면역조절세포의 일종인 ‘자연살해 T세포’를 활성화시켜 호염구를 죽여 알레르기 반응이 일어나지 못하도록 막는다는 것이다. 홍 교수는 “청국장 속 폴리감마글루탐산의 항알레르기 조절 반응을 활용한다면 졸음이나 위장장애 등 기존 치료제가 갖고 있는 단점 없이 다양한 알레르기 질환을 예방하고 억제할 수 있게 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

신체에 아무런 이상이 없음에도 극심한 통증에 시달리는 사람이 있다. 특히 급성이 아닌 6개월 이상 지속되는 만성통증은 불면증, 식욕 저하 등 일상생활을 어렵게 만들고 심할 경우 자살을 시도할 정도로 고통스러운 난치성 질환이다. 경희대 한의대 김선광 교수, 서울대 의대 김상정 교수, 일본 국립생리학연구소 나베쿠라 준이치 교수, 야마나시대 고이즈미 슈이치 교수 등 국제공동연구진은 ‘만성통증’이라 불리는 신경병증성 통증이 신경의 시냅스 회로가 엉키면서 발생한다는 사실을 세계 최초로 발견했다. 연구진은 뇌세포와 시냅스를 고해상도로 정밀하게 촬영할 수 있는 ‘생체 내 다광자 이미징’ 기술로 말초신경을 손상시킨 생쥐의 뇌를 관찰했다. 그 결과 신경시냅스 회로 변화가 만성통증을 만들어 낸다는 사실을 밝혀냈다. 말초신경이 손상되면 대뇌 신경계를 유지시켜 주는 별 모양의 아교세포에서 ‘트롬보스폰딘-1’이라는 물질을 분비해 신경시냅스 회로를 다시 만드는 데 이 과정에 문제가 생겨 비정상적인 시냅스 회로가 형성되면서 살짝만 닿아도 엄청난 고통을 느끼는 만성통증 상태가 된다는 것이다. 김선광 교수는 14일 “이번 연구 결과는 ‘생체 내 다광자 이미징’이라는 새로운 기술로 뇌의 변화를 직접 관찰해 만성통증의 원인을 밝혀낸 것”이라며 “만성통증의 진단과 예방, 치료 기술 개발에 도움을 주게 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

쫓고 쫓기는 고양이와 쥐의 모습을 그린 만화영화 ‘톰과 제리’의 한 장면을 그대로 현실에 옮겨놓은 듯한 사진 한 장이 네티즌의 눈길을 사로잡고 있다. 영국 에식스 주에 살고 있는 데이비드 오렌지(72)는 집 안에서 추격전을 벌이는 고양이와 쥐의 모습을 지켜보다가 보기 드문 사진을 한 장을 찍게 됐다. 사진에는 식탁 의자 다리 뒤에서 고개를 내민 채 고양이를 경계하는 쥐와, 그런 쥐를 바라보는 고양이의 뒷모습이 잘 포착돼있다. 쫓기는 쥐를 불쌍히 여긴 데이비드는 쥐를 붙잡아 안전한 곳에 풀어주려고 했었다. 그러나 노인의 움직임으로 따라가기에는 생쥐가 너무 빨랐다. 데이비드는 “쥐는 계속해서 벽을 등지고 의자 사이를 옮겨 다니는 등 영리하게 도망다녔다”면서 “쥐를 붙잡아 구해주려 했으나 움직임이 너무 빨라 잡지 못했다”고 전했다. 이어 “쥐는 고양이에 맞서 싸우려는 것처럼 보였다”며 “톰과 제리의 한 장면 같은 모습이 참 놀라웠다”고 덧붙였다. 사진에는 드러나지 않지만 데이비드가 함께 키우는 9살 견공 샘 또한 이 상황에 참가해 같이 쥐를 잡으려 했다. 하지만 영리한 생쥐는 기나긴 싸움 끝에 무사히 빠져나갔다. 사진=ⓒ데이비드 오렌지 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

동물들의 소송/안토니 F 괴첼 지음/이덕임 옮김/알마/288쪽/1만 5000원 비폭력 평화운동의 상징인 마하트마 간디는 “동물을 어떻게 대하는지를 보면 그 나라의 도덕 수준을 알 수 있다”고 했다. 이 책은 세계에서 유일하게 ‘동물 변호사’라는 공식적인 명함을 갖고 활동한 저자가 쓴 동물들의 보호받을 권리에 관한 이야기다. 스위스에서 동물 변호사로 3년간 일한 저자는 총 10장에 걸쳐 이제는 가족과 친구를 대신할 만큼 친근한 이웃이 된 동물의 다양한 문제를 깊이 있게 다룬다. 저자는 왜 고양이는 무릎에 앉히고 생선은 프라이팬에 놓는지, 귀여운 개 종류 비글을 동물 실험 대상으로 사용하는 것에 반대하는 사람들조차 왜 생쥐는 실험 도구로 아무 생각 없이 사용하는지 등 관념적으로 사랑한다고 생각했던 동물에 대한 인간의 모순적인 태도를 지적한다. 이와 함께 역사와 사상에서 동물 존엄성에 대한 기준과 근거를 찾고 이들을 위한 법적 제도의 필요성을 제기한다. 트렌디한 아이템처럼 유행에 휩쓸리는 애완동물, 실험실과 서커스 무대로 무지막지하게 동원되는 개와 호랑이, 치료 수단으로 활용되는 돌고래와 말, 대량 사육되는 가축의 문제점 및 인간의 과도한 사랑 때문에 벌어지는 각종 사건, 사고에 대해 짚어본다. 저자는 “동물을 우리의 필요의 관점이 아닌 동등한 생명체라는 관점에서 마주 본다면 인간의 태도에 문제가 있다는 것을 금세 깨달을 수 있을 것”이라면서 “동물 보호를 위해서는 법적 조치도 시급하지만 무엇보다 우리 인간의 태도와 의식 전환이 이뤄져야 한다”고 강조한다. 이은주 기자 erin@seoul.co.kr

부산대 한의학전문대학원 하기태 교수팀은 한의학에서 다양한 부인과 질환에 처방돼 왔던 ‘작약’이 자궁의 착상력을 높여 불임과 난임을 치료하는 데 효과가 있다는 사실을 밝혀내고 자연과학 분야 국제학술지 ‘플로스 원’ 최신호에 발표했다. 연구진은 자궁내막의 수용력을 조절하는 ‘LIF’라는 물질을 증가시키는 약재들을 조사한 결과 함박꽃 뿌리인 작약이 가장 뛰어나다는 것을 발견했다. 하 교수는 “사람의 세포주와 생쥐실험으로 작약이 자궁내막 세포와 영양막 세포의 결합 가능성을 증가시켜 착상률을 높인다는 사실을 확인했다”고 말했다.

노령자들이 무서워하는 질병 중 하나가 치매다. 치매를 일으키는 원인은 다양하지만 그중에서도 알츠하이머는 전체 치매 원인의 50%를 차지하는 흔한 퇴행성 뇌 질환이다. 그동안 알츠하이머 치매는 ‘베타아밀로이드’라는 단백질 덩어리가 뇌에 축적돼 발생하는 것으로 알려져 왔지만 실제로는 ‘면역계의 오작동’이 원인일 수 있다는 주장이 제기됐다. 미국 하버드의대 보스턴아동병원 베스 스티븐스 교수와 샌프란시스코 캘리포니아대(UC샌프란시스코), 스탠퍼드대, 스탠리 정신의학연구소 공동연구팀은 “면역세포의 과잉 반응에 따른 신경세포의 급격한 감소가 알츠하이머 치매의 직접적인 원인”이라는 연구 결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 1일자에 발표했다. 이번 연구에는 보스턴아동병원 소속 한국인 연구자 홍소연 박사가 제1저자로 이름을 올렸다. 연구팀은 알츠하이머 치료 후보 물질이 많이 나왔음에도 불구하고 99% 이상이 사람을 대상으로 한 임상시험에서 실패했다는 점에 주목하고, 알츠하이머 치매의 실제 원인이 베타아밀로이드의 축적이 아닌 다른 것일 수 있다는 점에 연구의 초점을 맞췄다. 연구진은 새로운 신경세포(시냅스)가 만들어질 수 있도록 망가진 신경세포를 제거하는 ‘C1q 단백질’과 뇌에 쌓인 노폐물을 먹어 치우는 ‘미세아교세포’가 치매 초기에 갑자기 늘어난다는 사실을 생쥐 실험을 통해 확인했다. 두 물질이 비정상적으로 늘어나면서 정상적인 신경세포까지 제거해 치매 증상이 나타난다는 설명이다. 스티븐스 교수는 “이번 연구는 알츠하이머 치매로 인한 인지능력 쇠퇴의 주요 원인이 기억에 관여하는 시냅스의 상실이라는 것을 밝혀냈다는 데 의미가 있다”며 “알츠하이머 치매의 초기 단계에서 무슨 일이 일어나는지에 대한 의학계의 오랜 궁금증을 풀어 주는 시작점이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“추출 물질 ‘다이에콜’이 단서…비염·천식 등에도 효과 규명” 남해안과 제주도 해안에서 자라는 해조류인 ‘감태’를 이용해 부작용 없이 아토피 피부염을 치료하는 방법이 발견됐다. 미역과에 속하는 감태는 비타민C, 비타민A는 물론 항산화물질인 플로타닌 성분이 다량 포함돼 있어 불면증 치료, 콜레스테롤 저하, 기억력 증진, 니코틴 배출 등의 효능과 함께 체내 염증 억제에도 도움을 주는 것으로 알려진 해조류다. 가톨릭대 약대 이주영 교수와 한밭대 이봉호 교수 공동연구팀은 감태에서 추출한 ‘다이에콜’이라는 물질이 아토피와 알레르기성 피부염을 치료하는 데 탁월한 효과가 있다는 사실을 밝혀내고 피부과학 분야 국제학술지 ‘피부과학 연구’ 최신호에 발표했다. 연구팀은 아토피성 피부염이 나타날 때 ‘흉선 기질상 림포포이에틴’(TSLP)이라는 물질이 폭발적으로 늘어난다는 사실에 주목했다. TSLP가 증가하면서 과도한 면역 반응을 일으키고 결국 신체의 면역 균형을 무너뜨리면서 아토피를 유발한다는 것이다. 연구팀은 실험용 생쥐에게 집먼지 진드기와 DNCB라는 화학물질을 발라 사람의 아토피와 비슷한 증상이 나타나도록 한 다음 감태에서 추출한 다이에콜을 4주 동안 발랐다. 그 결과 피부가 붉게 변하는 홍반과 각질 현상이 현저하게 줄어들었고 혈청 속 TSLP의 수치도 정상으로 떨어지는 등 아토피가 치료됐다. 이 교수는 “이번 연구의 의미는 감태 속 다이에콜이 스테로이드 연고와 달리 부작용을 최소화하면서 TSLP를 억제해 아토피성 피부염은 물론 비염, 천식 등 다른 알레르기성 질환 치료에도 효과가 있음을 규명한 것”이라고 설명했다. 그는 “치료제로 상용화되기 위해서는 임상시험 등을 거쳐야 하기 때문에 시간이 걸릴 것으로 보인다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

장기간 스트레스를 받아도 우울증에 걸리지 않게 하는 유전자가 발견됐다. 일본 야마구치대 와타나베 요시후미 교수 등이 참여한 연구진이 특정한 유전자를 뇌에서 활성화시킨 쥐를 대상으로 실험한 결과, 장기간 스트레스를 줘도 실험 쥐가 우울증에 걸리지 않다는 것을 확인했다고 국제 학술지 ‘생물정신의학저널’(Journal Biological Psychiatry) 최신호(3월23일자)에 발표했다. ‘SIRT1’으로 명명된 이 유전자는 노화 세포의 사멸을 억제해 장수 효과가 있는 것으로 알려진 단백질 탈아세틸화효소 ‘시르투인’을 만들어내는 장수 유전자로 알려져 있다. 연구팀은 기존 연구를 통해 우울증 환자의 말초 백혈구에 있는 SIRT1 유전자의 발현량이 감소하고 있는 것을 밝혀냈다. 또 다른 연구팀이 우울증 환자에 관한 대규모 유전자 분석을 한 연구에서도 SIRT1 유전자는 우울증과 강력한 연관성이 있는 것이 시사됐다. 하지만 SIRT1의 발현 기능에 이상이 생긴 것과 스트레스 유발성 우울증의 인과관계는 지금까지 밝혀지지 않았다. 이에 대해 이번 연구팀은 유전적 배경이 다른 연구용 검은 생쥐(C57BL/6, 이하 B6)와 알비노 생쥐(BALB/c, 이하 BALB)에 만성 스트레스를 6주 간 부여하고 우울 및 불안 행동을 측정하는 사교성 시험을 시행했다.　그 결과, 알비노 쥐는 상대 쥐와의 접촉을 싫어하는 등 불안과 우울형 행동이 늘어난 것으로 나타났다. 하지만 검은 쥐는 불안과 우울형 행동의 증가가 보이지 않았다. 따라서 이런 두 쥐의 뇌에서 어떤 차이가 있는지 조사한 결과, 스트레스에 약한 알비노 쥐의 해마에서 SIRT1 양이 감소했다. 반면 스트레스에 강한 검은 쥐의 해마에서는 SIRT1 양이 변화하지 않은 것으로 나타났다. 또한 알비노 쥐의 해마에 ‘야생형’(wt·돌연변이형에 대해 정상형을 의미)의 SIRT1과 활성을 저해하는 ‘우성 음성’(Dominant negative)형의 SIRT1을 각각 과잉 발현시켰다. 그 결과, 우성 음성형 SIRT1을 과다 발현시킨 쥐는 불안과 우울형 행동의 증가가 관찰됐으나 야생형 SIRT1을 과다 발현시킨 알비노 쥐는 만성 스트레스를 받은 뒤 불안과 우울형 행동이 사라졌다. 또한 SIRT1 억제제와 활성화제를 알비노 쥐의 해마에 각각 투여한 뒤 행동을 평가한 결과 억제제를 투여한 쥐는 불안과 우울형 행동이 증가했지만, 활성화제를 투여한 쥐에 만성 스트레스를 준 경우는 대조군에서 인정된 불안과 우울형 행동의 증가가 사라졌다. 이 결과에 따라 SIRT1의 기능을 높이는 약물이 스트레스 저항성을 유도하는 것으로 볼 수 있다고 한다. 이에 대해 연구팀은 앞으로 SIRT1 유전자를 대상으로 하는 새로운 항우울제를 개발할 수 있을 것으로 기대한다고 설명했다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

몸을 가꾸기 위해 동일한 양의 운동을 해도 어떤 사람은 근육이 쉽게 만들어지는 반면, 어떤 사람은 그렇지 않다. 근육을 만들기 위해 여러 근육세포가 합쳐지는 과정에 필요한 핵심물질과 기능을 국내 연구진이 세계 최초로 규명했다. 지금까지는 근육이 어떻게 만들어지는지에 대한 구체적인 메커니즘이 밝혀지지 않았다. 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김인산 박사와 동국대 의대 박승윤 교수 공동연구팀은 근육세포가 융합될 때 필요한 ‘포스파티딜세린’이라는 물질과 결합하는 유전자를 발견하고, 그 기능을 규명하는 데 성공했다. 연구팀은 그 결과를 자연과학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 온라인판 최신호에 발표했다고 23일 밝혔다. 연구진은 포스파티딜세린이 평소에는 세포막 안쪽에 있다가 근육이 만들어질 때 근육세포가 융합하는 과정에서는 세포막 외부로 나온다는 데 착안해 연구한 결과 ‘스태빌린2’라는 유전자가 근육세포 융합에 관여한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 스태빌린2 유전자를 제거한 생쥐는 근육세포가 융합되지 않아 운동을 시켜도 근육이 발달하지 않는 사실을 밝혀냈다. 그러나 스태빌린2 유전자를 주입하자 근육이 정상적으로 만들어지는 것이 확인됐다. 김 박사는 23일 “이번 연구는 근육이 만들어지는데 포스파티딜세린과 스태빌린2가 밀접한 관계가 있다는 것을 밝혀내 근육세포 연구의 단초를 마련했다는 데 의미가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

소의 간, 생선, 콩, 밤, 은행, 잣, 호두. 이 음식들의 공통점은 비타민B3가 풍부하다는 점이다. 비타민B3가 노화를 늦추고 노화 관련 질병도 막아 준다는 연구결과가 나왔다. 포르투갈 리스본대 분자의학연구소, 스페인 국립암연구센터, 마드리드 고등과학연구소, 프랑스 몽펠리에대 공동연구팀은 G6PD라는 생체 효소가 세포의 항산화 반응을 조절하는 NADPH란 물질을 만들어내는 데 핵심적 역할을 하며, 이 효소는 비타민B3에 의해 유도된다는 사실을 규명했다. 이번 연구성과는 자연과학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 15일자에 발표됐다. ‘나이아신’으로도 불리는 비타민B3는 신경 전달물질을 만들어내고 피부 수분을 유지시키며 혈관을 확장시켜 혈중 콜레스테롤 수치를 저하시키는 등 노화 억제에 관여하는 영양소다. 비타민B3가 부족할 경우 피부염, 식욕부진, 구내염 등이 생기며 심할 경우 위염, 고지혈증, 불면증, 우울증, 기억상실증, 치매 등이 나타나기도 한다. 연구진은 유전자 편집으로 G6PD 효소를 더 많이 갖는 생쥐를 만들었는데, 이 생쥐는 일반 생쥐보다 뇌 기능 및 근육량의 감소와 혈관벽 노화 등이 천천히 진행되고 수명도 14%나 더 길었다. 연구팀은 일반 생쥐들도 두 그룹으로 나눠 한 그룹에는 비타민B3가 풍부한 음식을 제공하고 다른 그룹에게는 일반식을 먹이는 실험을 했다. 그 결과 비타민B3가 많은 음식을 먹은 생쥐들이 그렇지 않은 생쥐들보다 세포 노화가 천천히 진행되고 당뇨나 고혈압 같은 노화 관련 질병도 늦게 나타난다는 사실이 확인됐다. 특히 G6PD를 많이 갖고 있는 생쥐나 비타민B3를 장기간 섭취한 생쥐들은 일반 생쥐들에 비해 암 발생률도 낮은 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

암 환자들은 암 조직을 떼어 내는 외과 수술 외에 방사선과 화학적 항암 치료 등을 이용해 치료를 받는다. 최근에는 암 조직만을 목표로 하는 표적 항암 치료제 사용이 늘고 있지만 여전히 화학적 항암제를 많이 쓰고 있다. 문제는 화학 항암제는 암 조직뿐만 아니라 정상 조직까지 공격해 위장 장애, 탈모, 골수 파괴로 인한 빈혈 등의 부작용이 발생한다는 것이다. 특히 항암제로 인한 탈모는 항암 치료 환자 약 65%에서 나타나는 일반적인 부작용인데도 구체적인 메커니즘은 아직 밝혀지지 않은 상태다. 서울대 의대 피부과 권오상 교수팀은 항암제가 사람의 모낭에 어떤 영향을 미치는지에 대한 항암제 원인 탈모 메커니즘을 최초로 규명하는 데 성공했다. 이번 연구 성과는 피부과학 분야 국제학술지 ‘피부과학 탐구’ 3월호 표지 논문으로 실렸다. 지금까지 항암제로 인한 탈모 연구는 모낭을 실험용 접시에 배양하는 방식으로 이뤄져 실질적인 인체 내 반응과 메커니즘을 밝혀내는 데 한계가 있었다. 또 사람을 대상으로 한 실험은 치료 중인 환자를 대상으로 해야 한다는 윤리적 문제에 부딪혔다. 권 교수팀은 우선 유전자 변형을 통해 사람의 모낭을 이식하더라도 면역 거부 반응을 일으키지 않는 면역 결핍 생쥐를 만들었다. 연구팀은 이 생쥐에게 모낭을 이식해 머리카락이 자라도록 한 뒤 항암제를 주사해 모낭이 어떻게 변하는지 생체 내 반응을 관찰했다. 연구진은 탈모증을 일으키는 대표적인 항암제이자 면역억제제인 ‘사이클로포스파마이드’를 사용했다. 그 결과 권 교수는 항암제 용량에 따라 모낭의 생장, 회복, 퇴행기 등 모낭 주기가 변한다는 사실을 밝혀냈으며 기존에 알려진 것과 달리 항암 화학 치료를 받더라도 모낭줄기세포는 영향을 받지 않는다는 것도 확인했다. 연구진은 모낭줄기세포의 활성도를 높이는 방법과 항암제로 인한 영구 탈모 현상의 메커니즘을 찾기 위한 추가 연구를 진행 중이다. 권 교수는 20일 “항암 치료를 하더라도 모낭줄기세포는 보존된다는 사실을 규명해 암 환자의 큰 고민 중 하나인 탈모 현상뿐 아니라 일반인의 탈모 현상도 해결할 수 있는 단초를 마련했다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구자가 포함된 국제 공동연구진이 백혈병을 유발하는 유전자를 찾아내 혈액암뿐만 아니라 각종 암 치료의 단초를 마련했다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 고명곤 교수와 기초과학연구원(IBS) 유전자항상성연구단 안정은 박사, 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UC샌디에이고) 앤자나 라오 교수, 독일 암연구센터 루카스 차베스 교수 국제 공동연구팀은 체내 ‘TET’라는 단백질 유전자가 없거나 부족할 경우 악성 골수성 백혈병이 발생하게 된다는 사실을 밝혀내고 자연과학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 발표했다. 연구진이 주목한 TET단백질은 세포 내 암 억제 기능을 갖고 있다. 이 때문에 세포 내 TET 단백질이 적거나 없을 경우 백혈병을 비롯한 각종 암이 발생할 가능성이 높은 것으로 알려져 있다. 실제로 연구팀은 생쥐의 조혈모세포에서 TET 단백질을 제거하자 1주일 만에 조직과 세포에 암의 징후가 나타났고, 4~5주 만에 악성 골수 백혈병이 발병해 사망한 것을 발견했다. 조혈모세포는 골수에서 만들어지는 혈액의 주요 성분 중 하나다. TET 단백질이 제거된 조혈모세포는 적혈구로 분화되거나 면역기능을 갖고 있는 림프구로 분화하지 못하기 때문에 암이 쉽게 발생되는 것으로 분석됐다. TET단백질이 부족할 경우 DNA가 외부 영향으로 손상되더라도 복구되지 않는 것으로 밝혀졌다. 고 교수는 “DNA 손상이 쌓이면 세포가 암을 촉진시킨다는 것을 밝혀냄으로써 DNA 염기서열의 화학적 변형과 암 세포 생성이라는 과정 사이에서 새로운 연결고리를 찾아냈다는 데 의미가 있다”면서 “TET 단백질 발생 수준과 활성화 정도를 유전자 단위에서 조절할 수 있다면 악성 백혈병을 치료할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아빠와 엄마가 단것을 좋아하고 기름진 음식을 즐겨 먹는다면 이런 식습관이 아이에게 고스란히 전달돼 비만과 당뇨를 쉽게 일으킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 독일 헬름홀츠연구회 소속 실험유전학연구소와 계산생물학연구소 공동연구팀은 “부모가 햄버거나 피자같이 열량은 높지만 영양가는 낮은 음식을 즐겨 먹는다면 그 식습관이 정자와 난자를 통해 아이에게 전달될 수 있다”는 연구 결과를 유전학 분야 국제학술지 ‘네이처 지네틱스’ 14일자에 발표했다. 연구팀은 유전적으로 동일한 생쥐를 3개 그룹으로 나눠 6주 동안 각각 고지방식, 저지방식, 표준식단으로 먹이를 줬다. 예상대로 고지방식을 섭취한 생쥐들은 비만과 당뇨 현상이 나타났다. 연구진은 각 그룹에서 각각 난자와 정자를 채취해 인공수정을 시킨 다음 정상적인 대리모 생쥐에게 착상시켰다. 이렇게 태어난 새끼 생쥐들이 성장한 후 고지방식을 먹였는데, 비만인 부모에게서 태어난 새끼가 저지방식이나 표준식단을 먹은 부모에게서 태어난 새끼보다 체중 증가 속도가 더 빠르고 당뇨도 쉽게 나타난 것을 확인했다. 연구진은 뚱뚱한 부모에게서 태어난 암컷 새끼는 비만 가능성이 높고 수컷 새끼는 당뇨 가능성이 높다는 것도 발견했다. 또 아버지 식생활보다 어머니의 식단에 더 큰 영향을 받는다는 것도 밝혀냈다. 실험유전학연구소 요하네스 베커 박사는 “고지방식을 섭취한 생쥐에게서 나온 난자와 정자가 만날 경우 새끼의 비만과 당뇨 가능성이 현저하게 커지는 것을 보여주고 있다”며 “비만 부모에게서 태어난 새끼가 정상적인 식단에 노출됐을 때도 체중이 증가하는지에 대한 연구를 진행할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

패스트푸드나 튀긴 음식, 기름기가 많은 붉은색 고기 등 고지방 음식을 즐겨 먹으면 줄기세포를 자극해 대장암이나 소장암 등의 발병 위험이 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 지금까지 비만을 유발하는 고지방식이 암을 유발할 수 있다는 통계 결과들은 있었지만, 정확한 발병 메커니즘은 밝혀지지 않았다. 미국 MIT, 하버드대 하워드휴즈 의학연구소, 터프츠 의료센터, 위스콘신메디슨 의대 공동 연구팀은 기름기가 많거나 칼로리가 높은 고지방식을 장기간 섭취할 경우 장내 줄기세포를 자극해 대장암이나 소장암 발생 가능성을 높인다는 사실을 밝혀내고, 이를 국제 학술지 ‘네이처’ 2일자에 발표했다. 대장암은 음식 섭취 성향에 직접적으로 영향을 받는 암이다. 실제로 국가별 1인당 육류 소비량과 대장암 발생 사이에는 정확하게 비례관계가 성립하는 것으로 나타나고 있다. 실제로 우리나라 국가암정보센터에 따르면 국내 대장암 환자 수는 육류 소비가 증가하는 1990년대를 기점으로 매년 4.6~5.0%씩 증가하고 있는 추세다. 연구팀은 생쥐들에게 9~14개월 동안 이틀에 한 번 꼴로 고지방식을 섭취하도록 한 뒤 대장 내시경 촬영과 세포 조직검사를 했다. 그 결과 생쥐의 대장과 소장에는 용종이 생긴 것을 발견했고, 특히 암으로 발전할 가능성이 높은 선종성 용종들이 다수 발견됐다. 연구진은 조직검사를 통한 세포 분석 결과 고지방 식사가 장내 줄기세포 분열에 관여하는 ‘PPAR-δ’(피피에이알-감마)라는 물질을 자극한다는 사실을 밝혀냈다. PPAR-δ가 지나치게 활성화되면 줄기세포 분열 속도를 비정상적으로 빠르게 만드는 것으로 알려져 있다. 또 고지방 식사를 한 생쥐는 단백질과 지방, 탄수화물 등이 골고루 포함된 정상적인 식사를 한 생쥐들에 비해 흡수상피세포, 파네스세포 등의 숫자가 현저하게 줄어든 것이 확인됐다. 이들 세포는 외부에서 장으로 유입되는 유해 박테리아나 물질을 막아주는 역할을 한다. 한편 이번 연구에 따르면 탄수화물 섭취를 최소화하고 고지방 음식과 고단백질 음식을 먹어 살을 빼는 키토제닉 다이어트나 황제 다이어트를 오래 지속할 경우 대장암이 생길 수 있는 가능성이 커지는 만큼 고지방 식단을 오래 지속해서는 안 된다고 연구팀 관계자는 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

제주 우도에 ‘4발이’(ATV)가 오간 적이 있었다. 매연과 소음이 심했던 탓에 주민은 물론 관광객들에게도 골칫거리였다. 지금은 우도에서 ‘4발이’를 볼 수 없다. 지난해 말 섬에서 완전히 퇴출됐기 때문이다. 스쿠터 등의 ‘내연기관’들 또한 점차 전기자전거 등으로 대체될 예정이다. 가파도에선 벌써 모든 ‘내연기관’이 사라졌다. 전기를 이용한 탈것들만 오간다. 화석연료를 태우는 과정에서 발생하는 탄소가 최소한 가파도엔 없는 셈이다. 2030년께 제주 전체를 ‘탄소 제로 섬’으로 만들려는 계획도 진행 중이다. 2012년 제주의 전기차 역사가 시작된 이래 해마다 정부 보급 물량의 절반 가까운 양이 제주에 배정된다. 매우 고무적인 조치들이다. 한데 천려일실이랄까. 전기차 인프라가 급속히 확대되는 과정에서 인간에 대한 배려가 소홀해졌다는 느낌을 지울 수 없다. 이는 궂은 날에 전기차를 타 보면 알게 된다. 지난주 제주 출장 때 일이다. 전기차를 타고 제주를 돌아볼 기회였다. 한데 궂은 날씨가 문제였다. 이틀 내내 장대비가 내렸다. 우산을 써본들 물에 빠진 생쥐꼴을 면하기 어려울 정도의 비바람이었다. 어쩌랴. 비 쫄딱 맞으며 충전소 찾아다닐 수밖에. 그런데 충전기는 달랐다. 완벽한 형태의 비가림 설비 안에 ‘모셔져’ 있었다. 이때만 해도 그러려니 했다. 하지만 차 안에 비치된 안내 책자를 보면서 눈에서 ‘스파크’가 일기 시작했다. 책자에 적힌 주의 사항을 요약하면 젖은 손으로 충전 커넥터를 넣거나 빼지 말고, 충전 케이블 연결할 때는 물이나 눈 위에 서지 말라는 것이다. 한데 어떻게? 충전 커넥터가 차량 외부에 있는데 어떻게 비를 맞지 않고 충전 케이블을 연결하란 건가. 돈내코 야영장의 경우 충전기 앞에 물이 흥건해 발목까지 잠길 지경이었는데 어떻게 물 위에 서지 말고 충전을 하란 얘긴가. 차량에 전기가 충분하다면 다른 곳으로 이동하겠지만, 그렇지 않을 경우 꼼짝없이 위험을 무릅쓰고 충전을 ‘감행’할 수밖에 없지 않은가. 제주엔 연중 100일 안팎 비가 내린다. 2박 3일 일정으로 제주를 찾을 경우 하루 이상은 궂은 날씨와 만나게 된다는 뜻이다. 그렇다면 이에 대한 대비도 했어야 옳다. 가장 좋은 건 정차 공간 위에 지붕을 씌우는 것일 터다. 그도 아니면 최소한 고인 빗물 위로 발을 딛고 설 수 있도록 비전도체로 만든 발판이라도 만들었어야 했다. 물론 각종 전기 설비에 2중, 3중의 안전장치는 해 뒀을 거라 믿는다. 그래도 안내 책자에 여러 주의 사항을 적시한 것은 미구에 발생할지도 모를 안전사고에 대비하자는 뜻 아닌가. 그렇다면 이에 대한 구체적인 조치들이 뒤따랐어야 했다. 제주에 전기차만 오가도록 하겠다는 것은 참으로 인간적인 조치다. 한데 하드웨어들에 인간미가 모자라 보인다. 어느 정도 이해는 된다. 자동차 수리 업체, 주유소 등 내연기관으로 먹고사는 이들 보듬으랴, 전기차 인프라 갖추랴 무척 바쁠 터다. 그럴수록 돌아가라 했다. 전기차, 충전기 수량을 늘리는 것에만 급급하지 말고 사람에 대해 좀 더 많은 고려가 이뤄져야 한다. 특히 안전에 관해서는 아무리 강조해도 지나치지 않다. angler@seoul.co.kr

“난치병 치료에 서광이 비치게 됐다”는 식의 반가운 국내외 연구 결과를 자주 접하지만 임상시험을 거쳐 실제 치료제로 완성되는 경우는 극히 드물다. 신약 개발까지 시간이 오래 걸려서 그런 경우도 있지만 상당수는 동물실험 결과가 사람에겐 잘 적용되지 않는 탓이다. 이는 통상 많이 이뤄지는 생쥐를 이용한 실험의 한계 때문이라는 주장이 나왔다. 미국 예일대 캐럴라인 차이스 박사와 미국 존스홉킨스대 코리 브레이턴 박사는 지난 9~11일 영국 생물의학연구소인 ‘웰컴트러스트’가 주최한 생물학 콘퍼런스에서 이런 연구 결과를 발표했다. 연구팀은 생쥐의 경우 먹이나 잠자리, 조명 등 미세한 변화에 민감하기 때문에 환경조건이 다른 실험실에서 똑같은 실험을 하더라도 다른 결과가 나타날 수 있다고 밝혔다. 특히 먹이는 생쥐 실험 결과에 큰 영향을 미친다고 덧붙였다. 브레이턴 박사는 “많은 연구자가 실험용 생쥐를 키우면서 먹이에 신경을 쓰지 않는데 이는 실험 실패의 중요한 원인이 될 수 있다”고 밝혔다. 그는 “실험용 생쥐의 먹이를 제공하는 업체에 따라 특정 먹이에는 에스트로겐과 내분비교란물질(환경호르몬)이 포함돼 있을 수 있는데 이런 먹이를 먹은 생쥐로 암 연구를 할 경우 결과가 왜곡될 수 있다”고 설명했다. 이어 “생쥐의 먹이를 통제해 모든 연구실의 연구 결과를 표준화할 수 있는 방법을 찾아야 할 것”이라고 강조했다. 야행성인 생쥐의 하루 생체리듬과 공기 상태, 스트레스 정도, 식수의 산도(pH), 장내 미생물 등도 실험 결과를 바꿀 수 있는 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 암의 발생과 전이에 관여하는 단백질을 조절하는 방법을 발견했다. 서울대 생명과학부 백성희 중견석좌교수팀은 14일 암을 발생시키고 다른 기관으로 전이하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 단백질 ‘HIF1’을 조절하는 방법을 발견했다고 밝혔다. HIF1 단백질은 암세포가 혈관을 만들어 산소를 쉽게 공급받을 수 있도록 해 빠르게 분열하고 성장하게 만드는 대표적인 암 유발 물질이다. 이번 연구 성과는 자연과학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 온라인판 최신호에 실렸다. 연구팀은 생쥐 실험을 통해 HIF1 단백질에 ‘메틸화(化)’라는 생체 화학반응이 일어나면 단백질이 분해돼 암 발생과 전이가 억제되지만 메틸화가 일어나지 않으면 종양의 크기가 커지고 암세포 주변의 혈관도 더 많이 만들어져 다른 조직으로 쉽게 전이된다는 사실을 확인했다. 연구진은 ‘LSD1’이라는 생체 화학물질도 처음 발견했다. 이 물질이 HIF1 단백질에 결합되면 단백질 분해를 방해해 암의 발달과 전이를 촉진시킨다는 사실을 밝혀냈다. 실제로 유방암이나 전립선암 환자로부터 추출한 암세포에는 일반인과 달리 HIF1 단백질에 돌연변이가 발생해 있고 LSD1도 많이 붙어 있는 것이 관찰됐다. 백 교수는 “이번 연구 결과를 바탕으로 LSD1을 억제하는 약물을 개발한다면 암세포 증가는 물론 전이까지도 억제할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr