70세 전에 심장 박동이 불규칙해지는 심방세동(AF : atrial fibrillation) 진단을 받은 사람은 치매에 걸릴 위험이 21배 높아진다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 특히 65세 이전에 치매에 걸릴 위험은 36% 증가하는 것으로 나타났다. 31일 스페인 바르셀로나 벨비트헤 대학 병원 훌리안 로드리게스 가르시아 박사팀은 오스트리아 빈에서 열린 유럽심장학회 학술대회(EHRA 2025)에서 70세 전에 심방세동 진단을 받으면 치매 위험이 21% 높아진다고 밝혔다. 가르시아 박사는 “이 연구는 심방세동과 치매 연관성을 평가한 유럽 최대 규모의 인구 기반 연구”라며 “심방세동과 치매 연관성은 70세 미만 환자에게서 더 강했고 특히 조기 발병 치매와의 연관성이 가장 강했다”고 전했다. 심방세동은 불규칙한 심장 박동을 일으키는 부정맥 질환으로, 일반 인구의 2~3%에 영향을 미치며 나이가 들수록 유병률이 증가하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 일부 연구에서 심방세동과 치매의 독립적 연관성을 시사하는 결과가 나오고 있으나 다른 연구에서는 이런 관계가 확인되지 않았다며 이런 연관성의 강도와 뇌졸중과의 관계 등은 여전히 논란의 여지가 있다고 지적했다. 이들은 이 연구에서 스페인 카탈루냐 지역 1차 진료 연구 개발 시스템 데이터를 이용해 2007년 당시 45세 이상이고 치매 진단 경력이 없던 252만 839명에 대해 심방세동 진단 여부와 치매 발병 간 관계를 평균 13년 동안 추적 관찰했다. 치매 발병 사례는 국제질병분류(ICD-10) 코드와 치매 관련 약물 처방 데이터를 기반으로 정했고, 조기 발병 치매(EOD)는 65세 이전 발생한 치매로 정의했다. 연구 시작 시점에 심방세동 진단 기록이 있는 사람은 7만 9820명이었다. 치매에 영향을 미치는 다른 요인들을 고려해 분석한 결과 심방세동은 치매 위험 4% 증가와 관련이 있는 약한 치매 예측 인자로 나타났으나 심방세동과 치매 연관성은 나이에 따라 크게 달라지는 것으로 밝혀졌다. 45~50세에 심방세동 진단을 받은 환자는 치매에 걸릴 위험이 그렇지 않은 사람보다 3.3배나 더 높았으나 70세 이후 심방세동 진단을 받은 사람에게서는 치매 증가와의 연관성이 발견되지 않았다. 추가 분석 결과 70세 전에 심방세동 진단을 받은 환자는 치매 위험이 전체적으로 21% 높아졌으며, 특히 조기 발병 치매 위험은 36%나 증가했다. 또한 추적 관찰 기간 이전의 뇌졸중 사례를 제외하고 실시한 민감도 분석에서는 심방세동이 전체 인구에서 6%의 치매 증가와 관련이 있었으나, 70세 이전에 진단된 심방세동은 전체 치매 위험 23%, 조기 발병 치매 52% 증가와 관련이 있었다. 연구팀은 “심방세동은 뇌졸중 위험 인자이고 뇌졸중은 치매 위험 인자지만 뇌졸중을 앓은 환자를 제외해도 심방세동과 치매의 연관성은 변하지 않는다”며 “이는 심방세동 환자의 치매 위험 증가에 다른 메커니즘이 관여함을 나타낸다”고 설명했다. 이어 “이 연구는 젊은 환자에서 심방세동과 치매 병리 사이에 중요하고 강력한 연관성이 있음을 시사한다”며 “젊은 환자의 심방세동 조기 발견과 적극적 관리가 치매 위험을 줄이는 데 도움이 되는지 조사할 필요가 있다”고 덧붙였다.

한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 손상된 망막 신경을 살려 시력을 회복하는 방법을 찾아냈다. 김진우 KAIST 생명과학과 교수 연구팀은 망막 신경을 재생시켜 망막질환자의 시력을 회복할 수 있는 치료법을 개발했다고 지난 30일 밝혔다. 이번에 개발된 물질은 손상된 망막 자체를 재생시켜 망막질환의 종류에 관계없이 시력을 회복시킨다. 눈을 감싸는 얇은 막이 손상되면 시력을 떨어뜨리거나 사물이 왜곡되어 보인다. 망막질환에는 여러 종류가 있는데 한국망막학회는 망막박리, 당뇨망막병증, 망막정맥폐쇄, 황반변성을 4대 망막질환으로 꼽는다. 병증이 심해지면 실명까지도 이를 수 있는 무서운 질환이다. 이번 KAIST 연구 성과는 포유류 망막에서 신경 재생을 유도하고 시력까지 회복시킨 세계 최초의 사례다. 이미 시중에 유통되는 망막질환 치료제들이 있으나, 병증이 심해지는 걸 막아줄 뿐 이미 손상된 시력을 회복시키지는 못했다. 연구진은 이번 기술을 활용한 치료제를 개발할 예정이며, 2028년에는 임상시험에 돌입하는 것을 목표로 하고 있다. 건강보험심사평가원에 따르면, 국내 4대 망막질환자는 매년 증가해 2023년 기준 110만 명이 넘었다. 이번 연구는 어류와 포유류의 차이에 착안해 시작됐다. 어류는 망막이 손상되어도 재생이 활발하다. 어류의 망막에는 뮬러글리아라는 세포가 있는데, 이 세포는 역분화해 새로운 신경세포를 생성해낸다. 인간의 망막에도 똑같은 세포가 있지만 망막을 재생시키지는 못한다. 인간의 망막이 재생되지 못하는 건 ‘프록스원’(PROX1)이라는 단백질 때문이었다. 이 단백질은 원래 줄기세포를 분화시켜 다양한 역할을 하게 만든다. 그러다 보니 세포의 시계를 거꾸로 되돌려 회복시키는 데는 걸림돌로 작용한다. 연구 결과, 망막에서 만들어지는 프록스원 단백질이 세포에 축적되기 때문에 망막이 재생되지 않는 것으로 나타났다. 프록스원 단백질에 결합하는 항체를 생쥐에 투여하니 망막의 신경세포가 재생되고 시력이 회복됐다. 주변에서 만들어진 프록스원이 세포로 들어가기 전 항체로 제거하는 것이다. 이 항체는 김 교수가 창업한 연구실 벤처 ‘셀리아즈’에서 발굴한 물질이다. 연구진은 생쥐의 눈에 강한 빛을 쬐어 생쥐의 망막을 훼손했다. 이후 항체 물질을 안구에 주사하고 2주가 지나자 시력이 회복됐다. 실험에서 시력 회복 효과는 6개월 이상 지속됐다. 김 교수는 “올해 안으로 인간에 더 가까운 개를 대상으로도 실험할 예정이고, 사람에게 적용할 수 있는 형태로 만들어 나갈 것”이라고 밝혔다. 이은정 박사는 “여러 동물 실험으로 시력 회복 효능과 안전성 평가를 마친 후 망막질환자에게 투여하는 것이 목표”라며 “적절한 치료제가 없이 실명의 위험에 노출된 환자들에게 실질적 도움이 되도록 연구를 진행하겠다”라고 말했다.

① 산림청 하루 운용 헬기 30대뿐면적당 강원 50대·경북 40대 필요5만ℓ 물 싣는 ‘고정익 항공기’ 도입② 진화·인명 구조 시스템 개편 시급산불예방전문진화대 대부분 60대거주지 맞춤 대피 지도도 만들어야③ 산림 재구조화하고 임도 확충을불에 강한 활엽수 함께 심어 숲 조성환경단체 반발·사유림에 임도 못 내 여의도 면적의 160배가 넘는 국토를 폐허로 만들고 수십명의 목숨을 앗아간 최악의 산불이 30일 잡혔지만 진화 시스템을 뜯어고치지 않는다면 언제든 되풀이될 수밖에 없다. 기온 상승과 강수량 감소로 겨울과 봄 가뭄이 심각해지면서 산불 발생 기간은 길어지는데 정부·지자체의 시스템은 변화를 따라가지 못하고 있기 때문이다. 전문가들은 ▲진화 시스템 정비 ▲산림 재구조화 ▲인명 구조 시스템 개편을 과제로 꼽았다. 서울대 농업생명과학대 임상준 교수(산림공학) 연구팀에 따르면 산불은 연평균 5.82건씩 증가하고, 2000년대 들어 발생 기간이 25일 길어졌으며 80%는 4~5월에 집중됐다. 진화 시스템의 핵심은 헬기와 인력이다. 산림청 보유 헬기는 50대지만 점검 등으로 하루 운용 가능 대수는 30대 남짓이다. 지자체 임차 헬기가 경북 19대, 경남 8대, 강원 8대 있지만 골든타임(30분) 이내에 출동하기엔 부족하다. 공하성 우석대 소방방재학과 교수는 30일 “강원과 경북, 경남 산림 면적을 단순 계산해도 진화 헬기가 각각 50대, 40대, 30대씩은 필요하다”며 “지자체 임차 예산이 턱없이 부족해 예산 지원이 필요하다”고 지적했다. 문현철 한국재난관리학회 부회장(호남대 교수)은 “고정익 항공기를 도입할 때가 됐다”며 “밤에도 투입할 수 있고 5만ℓ 규모의 소화수를 뿌려 줄 수 있는 만큼 효과적”이라고 말했다. 지자체에 산불예방전문진화대가 9600여명 있지만 대부분 60대다. 채희문 강원대 산림환경과학대학장은 “예산을 확보해 젊은 대원을 고용하고 잔불 정리 그룹, 고도 진화 그룹 등으로 나눠 교육한 뒤 보수체계도 달리해야 한다”고 제언했다. 산림청을 ‘부’로 승격해야 한다는 의견도 적지 않다. 채 학장은 “국토의 64%가 산악 지역이다. ‘청’급으론 역부족”이라며 “더 많은 국고를 끌어와야 시스템 재정비가 가능하다”고 강조했다. 성냥갑 같은 산림도 재구조화하고 임도(林道)를 확충해야 한다. 이시영 강원대 방재전문대학원 교수는 “침엽수 단일 수종으로 숲을 조성하기보다는 산불에 강한 굴참나무 등 활엽수를 함께 심어 내화수림대를 만들어야 한다”고 주장했다. 채 학장은 “나무 사이 간격을 두고 숲을 가꿔야 한다”고 했다. 하지만 67%가 사유림이어서 임도를 내기가 힘든 데다 환경단체의 반발로 벌채 자체가 어려운 상황이다. 인명 구조 시스템 리모델링도 시급하다. 산촌 주민 대다수가 70~80대 고령자여서 재난 문자도 무용지물이다. 구형 핸드폰 사용자는 재난 문자를 받을 수조차 없다. 강호상 서울대 그린바이오과학기술원 교수는 “거주지 특성에 맞춘 대피 지도를 만들어 안내해야 한다”고 제언했다. 김성용 국립안동대 산림과학과 교수는 “어느 지역은 어떤 경로로 대피하라는 식의 맞춤형 재난 문자가 와야 한다”고 말했다.

지구 생물은 크게 세 가지 형태로 나눌 수 있다. 세균과 고세균, 그리고 인간 같은 진핵생물이다. 언뜻 보기에는 아메바나 짚신벌레 같은 단세포 생물과 세균을 하나로 묶어야 할 듯하지만 사실 핵이 있는 진핵생물과 핵이 없는 세균은 전혀 다른 생물이다. 그리고 세균의 일종처럼 보이는 고세균(archaea) 역시 대사 과정이나 단백질이 세균과 분명하게 다른 생물군으로 생명 역사의 초기에 갈라진 것으로 여겨진다. 고세균이 생명 진화를 연구하는 과학자들의 주목을 받게 된 건, 고세균에서 발견되는 단백질과 DNA가 진핵생물과 유사성을 발견했기 때문이다. 현재 가능성 높게 받아들여지는 가설은 고세균의 일부가 미토콘드리아 역할을 하는 세균을 받아들여 진핵생물로 진화했다는 것이다. 이 가설을 더 강력하게 지지하는 증거는 2015년 처음 보고된 아스가르드 고세균(asgard archaea)에서 나왔다. 아스가르드 고세균은 진핵세포에 있는 단백질을 다수 지니고 있어 가장 유력한 진핵생물의 조상으로 여겨지고 있다. 참고로 아스가르드라는 이름은 이 고세균이 노르웨이와 스발바르 제도 사이에 있는 대서양 중앙해령의 로키의 성(Loki’s Castle)이라는 열수분출공에서 검출돼 붙은 이름이다. 스위스 취리히공대의 마킨 필호퍼 교수가 이끄는 연구팀은 2년 전 아스가르드 고세균 중 하나인 로키아케움 오시페룸(lokiarchaeum ossiferum)이 진핵세포의 골격을 이루는 액틴(actin filaments)을 지니고 있다는 사실을 발견해 네이처 저널에 발표했다. 세균보다 훨씬 큰 진핵세포가 형태를 유지하고 기능하기 위해서는 세포 골격을 이루는 액틴이 매우 중요하다. 액틴이 모든 고세균에서 발견되는 게 아니기 때문에 이는 아스가르드 고세균이 인간을 포함한 진핵생물의 가장 가까운 조상이라는 증거로 해석됐다. 필호퍼 교수 연구팀은 다시 로키아케움 고세균에서 세포 골격 및 물질 운반에 중요한 역할을 하는 미세소관(microtubules)의 존재를 확인했다. 로키아케움은 액틴과 미세소관을 이용해 주변으로 막대 같은 구조물을 뻗는 특징이 있다. 아마도 이때 진화한 액틴이나 미세소관이 나중에 진핵세포의 세포 골격 기관으로 진화한 것으로 추정된다. 고세균이라는 명칭만 들으면 우리와는 거의 상관이 없는 희귀 세균으로 생각할 수 있지만, 사실은 고세균은 세균보다 우리와 더 밀접한 관계가 있는 존재다. 수십억 년 전 원시 지구의 바다에서 고세균이 세균을 받아들여 진핵생물로 진화하지 않았다면 인간을 포함한 지구상의 모든 진핵생물은 존재하지 않았을 것이다. 하지만 이들이 진핵생물로 진화한 과정에 대해 완벽하게 이해하고 있는 것은 아니라 과학자들은 연구를 계속하고 있다.

지구 생물은 크게 세 가지 형태로 나눌 수 있다. 세균과 고세균, 그리고 인간 같은 진핵생물이다. 언뜻 보기에는 아메바나 짚신벌레 같은 단세포 생물과 세균을 하나로 묶어야 할 듯하지만 사실 핵이 있는 진핵생물과 핵이 없는 세균은 전혀 다른 생물이다. 그리고 세균의 일종처럼 보이는 고세균(archaea) 역시 대사 과정이나 단백질이 세균과 분명하게 다른 생물군으로 생명 역사의 초기에 갈라진 것으로 여겨진다. 고세균이 생명 진화를 연구하는 과학자들의 주목을 받게 된 건, 고세균에서 발견되는 단백질과 DNA가 진핵생물과 유사성을 발견했기 때문이다. 현재 가능성 높게 받아들여지는 가설은 고세균의 일부가 미토콘드리아 역할을 하는 세균을 받아들여 진핵생물로 진화했다는 것이다. 이 가설을 더 강력하게 지지하는 증거는 2015년 처음 보고된 아스가르드 고세균(asgard archaea)에서 나왔다. 아스가르드 고세균은 진핵세포에 있는 단백질을 다수 지니고 있어 가장 유력한 진핵생물의 조상으로 여겨지고 있다. 참고로 아스가르드라는 이름은 이 고세균이 노르웨이와 스발바르 제도 사이에 있는 대서양 중앙해령의 로키의 성(Loki’s Castle)이라는 열수분출공에서 검출돼 붙은 이름이다. 스위스 취리히공대의 마킨 필호퍼 교수가 이끄는 연구팀은 2년 전 아스가르드 고세균 중 하나인 로키아케움 오시페룸(lokiarchaeum ossiferum)이 진핵세포의 골격을 이루는 액틴(actin filaments)을 지니고 있다는 사실을 발견해 네이처 저널에 발표했다. 세균보다 훨씬 큰 진핵세포가 형태를 유지하고 기능하기 위해서는 세포 골격을 이루는 액틴이 매우 중요하다. 액틴이 모든 고세균에서 발견되는 게 아니기 때문에 이는 아스가르드 고세균이 인간을 포함한 진핵생물의 가장 가까운 조상이라는 증거로 해석됐다. 필호퍼 교수 연구팀은 다시 로키아케움 고세균에서 세포 골격 및 물질 운반에 중요한 역할을 하는 미세소관(microtubules)의 존재를 확인했다. 로키아케움은 액틴과 미세소관을 이용해 주변으로 막대 같은 구조물을 뻗는 특징이 있다. 아마도 이때 진화한 액틴이나 미세소관이 나중에 진핵세포의 세포 골격 기관으로 진화한 것으로 추정된다. 고세균이라는 명칭만 들으면 우리와는 거의 상관이 없는 희귀 세균으로 생각할 수 있지만, 사실은 고세균은 세균보다 우리와 더 밀접한 관계가 있는 존재다. 수십억 년 전 원시 지구의 바다에서 고세균이 세균을 받아들여 진핵생물로 진화하지 않았다면 인간을 포함한 지구상의 모든 진핵생물은 존재하지 않았을 것이다. 하지만 이들이 진핵생물로 진화한 과정에 대해 완벽하게 이해하고 있는 것은 아니라 과학자들은 연구를 계속하고 있다.

집안일 같은 가벼운 강도의 신체 활동을 매일 하는 것만으로도 암 발병 위험을 크게 낮출 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 국립보건원 산하 국립암연구소와 영국 옥스퍼드대학이 지난 26일(현지시간) 영국 스포츠 의학 저널(British Journal of Sports Medicine)에 발표한 연구에 따르면 가벼운 강도나 중간 강도의 신체 활동을 하는 사람은 앉아서 지내는 사람보다 암 위험이 낮은 것으로 나타났다. 연구팀은 성인 8만 5394명의 일일 총 신체 활동량과 활동 강도, 걸음 수를 일주일간 측정했다. 그런 다음 연구자들은 유방암과 대장암을 포함한 13가지 암 발생률 간의 상관관계를 살폈다. 약 6년의 추적 조사 결과 2633명의 참가자가 13가지 암 유형 중 하나를 진단받았다. 일일 신체 활동을 가장 많이 하는 참가자는 일일 신체 활동이 가장 적은 참가자보다 암 발병 위험이 26% 낮았다. 영국 일간 더선에 따르면 에이든 도허티 옥스퍼드대학 연구원은 “대부분의 사람은 적게, 자주 움직이는 것이 격렬한 운동보다 효과적”이라며 걷기나 집안일 등 단순하고 강도 낮은 활동을 자주 하면 암에 걸릴 위험이 더 낮다고 설명했다. 연구팀은 또한 걷는 속도나 강도보다 걸음 수가 암 위험을 낮추는 것과 관련이 있다고 밝혔다. 하루 7000보를 걷는 사람은 하루 5000보를 걷는 사람보다 암에 걸릴 확률이 11% 낮았다. 하루 9000보를 걷는 사람은 하루 5000보를 걷는 사람보다 암 발병 위험이 16% 낮게 나타났다. 연구팀은 신체 활동이 적은 사람이 일상생활 속에서 어떤 속도로든 평소보다 더 많이 걷는다면 암 위험을 낮출 수 있다고 제안했다.

여러 음식에 빠지지 않고 들어가는 소금(나트륨)을 많이 섭취하는 사람은 적게 섭취하는 사람에 비해 일반 비만 및 복부 비만 위험이 높다는 연구 결과가 나왔다. 특히 복부 비만은 심혈관 질환 위험을 높이는 요인으로 꼽힌다. 유럽 비만 연구 협회(EASO)는 지난 27일 핀란드 헬싱키 보건복지연구소(FIHW) 애니카 산탈라티 박사팀이 남녀 5000여명의 식단 섭취 나트륨양 및 소변 나트륨 수치와 일반·복부 비만 간 관계를 분석해 이러한 연관성을 발견했다고 밝혔다. 일반 비만은 키의 제곱(㎡)으로 몸무게(㎏)를 나눈 체질량지수(BMI)로 측정된다. 세계보건기구(WHO)는 BMI 30㎏/㎡ 이상을 비만으로 분류한다. 복부 비만은 복부 및 내부 장기에 지방이 축적돼 허리둘레가 정상보다 커진 상태로 심혈관 질환 위험을 높이는 요인으로 꼽힌다. 연구팀은 이 연구에서 핀란드 성인 대상의 ‘국가 건강 연구’(National FinHealth 2017 Study) 데이터를 이용해 남성 2222명과 여성 2792명의 식단을 통한 나트륨 섭취량, 소변 나트륨 농도, 일반 및 복부 비만 간 관계를 살펴봤다. 나트륨 섭취량과 소변 나트륨 농도에 따라 상위 25%부터 하위 25%까지 남녀를 각 4개 그룹으로 나누고, 나이와 생활 습관 등 변수의 영향을 보정한 통계 모델로 나트륨과 비만 간 연관성을 분석했다. 나트륨 섭취량(중앙값)이 WHO 권장량(하루 5g 이하)보다 적은 그룹은 여성 하위 25% 그룹뿐이었고, 남성과 여성을 합친 경우 상위 25% 그룹의 나트륨 섭취량은 하위 25% 그룹보다 2.3배 많았다. 분석 결과 나트륨 섭취량이 많거나 소변 나트륨 농도가 높은 사람들은 일반 비만과 복부 비만이 될 가능성이 더 큰 것으로 나타났다. 여성의 경우 나트륨 섭취량 상위 25%는 하위 25%에 비해 일반 비만 위험이 4.3배, 복부 비만 위험이 3.4배 더 높았다. 또 소변 나트륨 농도 상위 25%는 하위 25%보다 비만 위험이 4.8배 더 높았다. 남성은 소변 나트륨 농도 상위 25% 그룹이 하위 25% 그룹보다 일반 비만 위험이 6배, 복부 비만 위험이 4.7배나 높았다. 하지만 나트륨 섭취량에서는 비만 위험 증가 패턴은 여성과 비슷했지만 그룹별 차이는 통계적으로 유의미하지 않았다. 연구팀은 이 연구 결과는 나트륨 섭취와 비만 간 연관성을 일관되게 보여주지만 그 메커니즘이나 성별 차이 등은 여전히 명확하지 않다며 향후 연구에서 장내 미생물, 체성분 변화, 포만감 조절 등 생물학적 메커니즘을 심층 분석할 필요가 있다고 말했다. 이어 “일반적인 인식과 달리 높은 나트륨 섭취는 건강에 해로운 음식보다는 일상적으로 먹는 식품에서 비롯된다”며 “나트륨 섭취를 줄이는 것은 개인 노력만으로 해결될 수 없고 식품산업과 협력을 통한 인구 차원의 변화가 필요하다”고 덧붙였다. 이 연구 결과는 5월 11~14일 스페인 말라가에서 열리는 EASO 유럽 비만학회(ECO 2025)에서 발표될 예정이다.

약 1억년 전에 살았던 기생말벌의 화석에서 현존하는 어떤 곤충에게서도 볼 수 없는 독특한 포획 구조가 발견됐다. 이 말벌은 복부 끝에 파리지옥처럼 열렸다 닫히는 입 같은 구조가 발견됐는데, 다른 곤충을 잡아 자신의 알을 주입하는 데 사용됐을 것으로 추측됐다. ‘시레노베틸루스 카리브디스’라는 이름이 붙여진 이 멸종된 종과 관련한 연구 결과는 27일(현지시간) 국제학술지 ‘BMC 바이올로지’에 발표됐다. 중국 수도사범대학과 덴마크 자연사박물관 연구진은 미얀마에서 발견된 9900만년 된 호박 속에 보존된 16마리의 작은 말벌 표본을 연구했다. 덴마크 코펜하겐 자연사 박물관의 말벌 전문가이자 큐레이터인 라스 빌헬름센 연구원은 “처음 표본을 봤을 때 복부 끝의 이 확장된 부분이 공기 방울일 거라고 생각했다”며 “호박 속 표본 주변에서 공기 방울을 자주 볼 수 있기 때문”이라고 말했다. 하지만 그는 더 많은 표본을 살펴본 후 이것이 곤충의 일부라는 것을 깨달았다고 한다. 연구진은 이 구조가 움직일 수 있었다고 판단했다. “우리가 ‘하단 플랩’이라고 부르는 이것은 때로는 열려 있고, 때로는 닫혀 있었던 것으로 보인다”고 빌헬름센 연구원은 설명했다. 분명히 움직일 수 있는 구조였으며, 무언가를 잡는 데 사용되었을 것이란 추측이다. 현존하는 가장 비슷한 구조를 가진 생물체로는 파리지옥이라는 식충 식물을 제시했다. 이 식물은 먹이가 안으로 날아들면 접히는 잎을 가지고 있다. 빌헬름센 연구원은 “약 1억년 전에 죽은 곤충이 어떻게 살았는지 알 수 있는 방법은 없다. 그래서 현대 곤충에서 유사점을 찾아봤지만, 유사한 것이 없었다”며 “동물계를 완전히 벗어나 식물계에서 그나마 비슷한 것을 찾아야 했다”고 설명했다. 그러나 연구자들은 이 말벌이 기묘한 복부 구조로 다른 생물을 잡아 죽이진 않았을 것으로 추론했다. 대신 말벌이 포획한 곤충의 몸에 알을 주입한 뒤 다시 풀어줘서 무의식적인 숙주로 활용했을 가능성이 높다고 설명한다. 연구팀은 이 숙주가 말벌과 비슷한 크기의 날아다니는 곤충이었을 것으로 추측하고 있다. 시레노베틸루스 카리브디스가 들어 있는 호박은 화석 애호가가 몇 년 전 사들여 기증한 것으로, 이 호박은 중국과의 국경 근처 미얀마의 카친 지역에서 왔다고 저자들은 밝혔다. 뉴저지 공과대학의 필 바든 부교수는 “이 말벌은 오늘날 살아있는 생물체의 한계를 벗어나 당시 환경에 적응한 곤충”이라며 “현재까지 알려진 곤충 종이 약 100만종이나 되지만, 여전히 상상을 초월하는 예상치 못한 화석이 많다”고 밝혔다. 다만 그는 말벌의 복부 구조가 토양에서 먹이를 감지하거나 다른 말벌을 운반하는 데 쓰였을 가능성도 있다고 덧붙였다.

“우리는 모두 매일 수학을 사용합니다. 날씨를 예측할 때, 시간을 말하고 돈 계산을 할 때, 수학은 방정식이나 수식 이상입니다. 논리이고 생각하는 방법입니다. 모든 것은 숫자로 돼 있습니다.” 2000년대 초반 수학을 소재로 한 미드 ‘넘버스’의 오프닝 대사다. 수학자들은 우리 주변의 많은 것들이 숫자로 이뤄져 있고 수로 해석할 수 있다고 본다. 아무리 복잡한 상황이나 자연현상도 수식이나 그래픽으로 비교적 간단하게 표현할 수 있다고 생각한다는 말이다. 맑고 화창한 어느 봄날 점심시간 강남대로를 오가는 사람이나 복잡한 공항을 지나는 사람들의 흐름에도 어떤 패턴이 있을까. 사람에 부딪히지 않으려고 이리저리 피하면서 움직여 무질서해 보일 뿐이다. 그런데, 미국 매사추세츠공과대(MIT) 수학과, 폴란드 물리교육원 인간행동학과, 영국 바스대 수리과학과 공동 연구팀은 인간 군집의 움직임을 모델링해 보행자들의 경로가 질서정연한 상태에서 무질서한 상태로 전환되는 시점을 예측하는 방법을 개발했다고 28일 밝혔다. 보다 안전하고 효율적인 통행을 촉진하는 공공 공간 설계에 도움을 줄 것으로 기대되는 이번 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 3월 25일 자에 실렸다. 연구팀은 이번 연구에 앞서 2023년에 군중의 ‘차선 형성’(lane formation) 현상을 밝혀냈다. 입자나 곡물, 사람 등 다양한 군집이 한 지점에서 양쪽으로 움직일 때 자발적으로 일렬로 차선을 형성해 이동하는 현상이다. 연구팀은 군중 속에서 차선처럼 보이는 것이 생기면 주변 사람들은 차선에 합류하거나 양쪽으로 밀려나면서 자발적으로 규칙적이고 구조화된 차선을 형성할 수 있다는 것을 발견했다. 연구팀은 보행자들이 붐비는 건널목을 이동하는 일상적 상황을 유체역학과 입자운동 이론에서 개별 분자의 평균 운동을 다루는 데 활용되는 방정식으로 수학적 분석과 시뮬레이션을 했다. 유체 이동 방정식에서는 특정 변수를 조정해 유체관의 너비(횡단보도 크기), 분자(사람) 이동 각도, 분자가 충돌을 피하기 위해 회피하거나 주변을 돌아갈 수 있는 다양한 방향(회피동작)까지 고려했다. 방정식에 따르면 횡단보도의 보행자들이 반대 방향에서 비교적 직선으로 걸을 때 차선을 형성할 가능성이 더 높다는 것이 확인됐다. 이런 차선 형성 패턴은 사람들이 특정 각도로 방향을 틀기 시작할 때까지 대체로 유지되는 것으로 나타났다. 차선 형성 상태가 무질서한 상태로 바뀌는 핵심 척도를 발견했는데, 연구팀은 이를 ‘각도 분포’(angular spread)라고 이름 붙였다. 각도 분포가 약 13도 이상이 되면 특정 지점에 도달하면 보행자의 흐름이 무질서해지고 차선이 거의 형성되지 않는 것으로 나타났다. 연구팀은 이 수학적 결과가 실제로 적용되는지를 확인하기 위해 체육관에서 사람들을 대상으로 통제 실험을 했다. 연구팀은 실험 참가자에게 고유 번호를 붙인 뒤 머리에 카메라를 착용하도록 하고 보행자들의 움직임을 기록했다. 그리고 횡단보도의 시작점과 종료점을 지정한 뒤, 실험참가자들에게 누구와도 부딪치지 않으면서 목표 지점까지 동시에 횡단보도를 건너도록 했다. 그 결과, 수학 시뮬레이션에서와 마찬가지로 군중의 각도 분포가 13도보다 작을 경우, 대부분의 보행자가 차선을 형성하면서 반대편에서 오는 사람과 부딪치는 일이 거의 발생하지 않고, 일정한 흐름을 형성했다. 횡단보도를 건널 때처럼 사람들은 많지만 더 질서정연하고 차선이 있는 것과 같은 흐름이 형성됐다. 반면, 군중의 각도 분포가 13도를 넘어가면 보행자들이 움직일 수 있는 방향이 많은 공항 터미널이나 열차 대합실같아 무질서 상태가 되는 것으로 확인됐다. 특히 한 사람이 직진에서 13도 이상 각도 분포를 보이며 걷기 시작하면 보행자 흐름이 무질서해지면서 차선 형성이 거의 이뤄지지 않는 것으로 확인했다. 이렇게 군중의 무질서도가 커지면 이동 효율도 떨어진다는 것을 확인했다. 연구를 이끈 캐럴 바식 MIT 응용수학과 수석연구원(유체역학·복잡계 수학)은 “개개인이 아니라 군중 단위로 본다면 유체역할을 이용해 움직임을 설명할 수 있다”라며 “이번 연구는 군중의 이동 패턴을 파악할 수 있게 해 공공 공간 계획자가 보다 안전하고 효율적인 보행자 흐름을 설계하거나 가이드라인을 만들 수 있도록 해줄 수 있을 것”이라고 말했다.

여기저기 쿡쿡 쑤시고 시큰거리는 ‘노년층 최대 복병’ 퇴행성관절염을 정복할 길이 열릴지 주목된다. 특히 외과적 수술 없이 치료할 가능성에 관심이 쏠린다. 27일 한국연구재단에 따르면 성균관대와 중앙대학교 공동 연구팀은 퇴행성관절염을 촉진하는 유전자의 작동 원리를 규명하고, 해당 유전자의 활성을 조절할 수 있는 저분자 화합물을 발굴했다. 퇴행성관절염은 관절 연골세포의 노화에서 시작되는 대표적인 신체 노화 질환이다. 국내 65세 이상 노인 인구의 19.2%가 이 질환으로 고통받는다. 외과적 수술 등 기존 치료법은 근본적인 손상 억제에는 한계가 있어 항노화 약물 등 새로운 치료법 개발이 요구되고 있지만, 연골세포 노화에 관한 기본적인 연구는 부족한 상황이다. 연구팀은 연골조직 내 유전자 시퀀싱(유전자를 증폭시킨 뒤 DNA의 염기서열 순서를 분석하는 기술) 데이터셋을 이용, ‘지미즈1’(ZMIZ1)이라는 유전자가 많은 실험 쥐는 세포노화가 증가하는 것을 확인했다. 지미즈1이 세포 노화를 가속하는 인자인 셈이다. 연구팀은 또 지미즈1이 가타4(GATA4)라는 유전자와 결합해 관절염 발병을 가속한다는 사실도 알아냈다. 이후 연구팀은 인공지능(AI) 기법을 활용, 관절염 발병을 부추기는 지미즈1과 가타4 결합을 억제하는 저분자화합물 ‘K-7174’를 찾아냈다. 아울러 퇴행성관절염 동물에 K-7174를 투여한 결과 손상·노화된 연골이 건강하고 젊은 관절로 회복되는 것을 확인했다. 연구팀은 “노화 연골세포 억제에 중요한 역할을 하는 새로운 인자들을 발견함으로써 더 나은 퇴행성관절염 치료 방법 개발에 기여할 것”이라고 기대했다. 과학기술정보통신부와 한국연구재단 지원으로 수행된 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ (Advanced Science) 지난 5일 자에 실렸다.

정상적인 정자를 형성하는 데 중요한 역할을 하는 단백질을 일본 연구진이 발견해 눈길을 끈다. 현지에서는 “남성용 경구 피임약 개발 가능성을 보여줬다”는 평가가 나왔다. 도쿄신문 등 일본 언론에 따르면 오사카대 연구팀은 생쥐 실험을 통해 정자의 정상적인 형성에는 ‘Tex38’라고 하는 유전자로 만들어진 단백질이 필요하다는 것을 밝혀냈다고 지난 26일 발표했다. 연구팀이 쥐의 여러 유전자를 조작해본 결과, Tex38 유전자로 만들어진 단백질이 만드는 복합체가 정자의 정상적인 형태를 유지하는 데 필수적인 것을 확인했다. 연구팀은 이 복합체가 다른 단백질을 자극해 불필요한 세포질을 제거하고, 정자의 모양을 안정적으로 변화시키고 있다고 추정했다. 특히 Tex38을 만들지 못하게 된 쥐는 정자 머리 부분이 구부러진 형태의 이상정자가 생겨 제대로 된 수정이 불가능해 불임을 초래하는 것으로 나타났다. 전자현미경으로 관찰한 결과 초승달 모양인 머리 부분이 180도 구부러지고 움직임도 악화했다. 연구진은 “Tex38 유전자로 만든 단백질은 다른 단백질과 결합함으로써 안정화됐으며, 정자 형성에 빠질 수 없는 요소인 것으로 확인됐다”며 “이번 연구로 단백질 기능을 저해하는 남성용 경구 피임약 개발을 기대할 수 있게 됐다”고 전했다. 일본에서는 연간 약 10만건의 인공임신중절이 행해지고 있다. 한편 이번 연구 결과는 ‘미국 국립과학원 회보’(PNAS)에 게재됐다.

생후 6개월 이상 모유를 먹은 아이들은 그렇지 않은 경우에 비해 발달 장애 확률이 크게 낮았다는 연구 결과가 나왔다. 이스라엘 KI 연구소 인발 골드슈타인 박사팀은 지난 25일 미국의학협회 저널 JAMA 네트워크 오픈(JAMA Network Open)을 통해 어린이 57만여명의 모유 수유 기록과 아동 발달 검사 데이터를 분석한 결과 모유 수유 및 수유 기간이 운동 발달과 언어 및 사회적 발달에 영향을 미친다는 것을 확인했다고 밝혔다. 연구팀은 2014년 1월에서 2020년 12월 사이 임신 35주 이상에서 태어난 건강한 아기 57만 532명(남아 비율 51.2%)의 모유 수유 여부 및 수유 기간과 2~3세 때 한 번 이상 실시한 발달 검사 결과를 토대로 모유 수유와 발달 지표 간 연관성을 분석했다. 그 결과 6개월 이상 모유만 먹은 어린이는 신경 발달 장애를 진단 받을 확률이 27% 낮은 것으로 나타났다. 신경 발달 장애에는 자폐 스펙트럼 장애, 주의력결핍과잉행동장애, 뇌성마비 등이 포함됐다. 또 6개월 이상 모유 수유를 한 어린이의 언어 및 사회적 발달 지연 위험이 모유 수유 기간이 6개월 미만인 경우보다 18% 낮았다. 모유와 분유를 병행한 어린이도 발달 지연 위험이 14% 감소했다. 특히 같은 부모에서 난 형제자매 사이에서도 모유 수유 기간에 따라 차이가 나타났다. 모유 수유 기간이 다른 3만 7704쌍의 형제자매를 비교한 결과 최소 6개월 이상 모유 수유를 한 어린이는 모유 수유를 하지 않았거나 수유 기간이 6개월 미만인 형제자매보다 신경 발달 장애 진단 위험은 27% 적었고 발달 지표의 지연 위험은 9% 낮은 것으로 분석됐다. 연구팀은 “이 연구는 완전 모유 수유 또는 장기간 모유 수유가 발달 지연이나 언어 및 사회적 발달 장애 위험을 낮추는 것과 관련이 있음을 보여준다”며 “이 연구 결과가 모유 수유를 통해 아기의 초기 발달을 촉진하는 데 기여할 수 있을 것”이라고 전했다. 질병관리청 국가건강정보포털에 따르면 모유는 아기에게 가장 적합하게 설계된 자연적인 영양 공급원이다. 모유는 고농도의 항균 및 항바이러스 항체와 다양한 방어 인자를 포함하고 있어 아기를 위장관 감염 등으로부터 보호한다. 모유는 아기 성장과 에너지 공급에 필요한 단백질, 당질, 지방을 제공하며 항체와 면역인자, 효소, 백혈구 등 면역체계 강화 성분도 풍부하다. 모유를 통해 산모의 살아있는 상피세포, 대식세포, 중성 백혈구, 림프구가 아기에게 전달되며 이 세포들은 아기의 장에서 항체를 생성하고 면역을 강화하는 역할을 한다. 이 밖에 모유는 아기에게 △소아 당뇨 예방 효과 △설사, 호흡기 질환, 중이염 등 질병에 대한 위험 하락 △충치 발생 및 치아 배열 문제 감소 △엄마와의 유대관계 형성을 통한 정서 및 사회성 발달 등의 긍정적인 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 엄마도 모유 수유의 장점을 누릴 수 있다. 아기가 젖을 빨면 옥시토신이 분비돼 자궁 수축을 도와 산후출혈을 예방할 수 있다. 유방암과 난소암, 산후 우울증의 위험을 줄이는 데에도 도움이 되며 산후 비만을 예방할 수 있는 효과도 있는 것으로 알려졌다. 세계보건기구(WHO)는 생후 6개월간 완전 모유 슈유를 권장하고, 이후에는 적절한 이유식을 병행하면서 생후 24개월까지 모유 수유를 지속할 것을 권고하고 있다.

공룡이 돌아다니던 시절 다른 곤충 몸에 알을 낳는 기생 말벌이 ‘영원한 무덤’ 속에서 발견됐다. 지난 26일(현지시간) AP통신 등 외신은 9900만 년 된 호박(琥珀) 속에서 오래전 멸종된 고대 말벌 16마리가 발견됐다고 보도했다. 그리스 신화의 바다 괴물 카리브디스에서 이름을 따 ‘시레노베틸루스 카리브디스’(Sirenobethylus charybdis·이하 S. 카리브디스)로 명명된 이 말벌은 특유의 복부 기관을 가진 것이 특징이다. 여닫을 수 있는 복잡한 구조의 세 가지 덮개가 있는데, 그 안은 털과 같은 강모가 노 모양의 구조를 형성해 시각적으로 파리지옥이 연상된다. 파리지옥은 대표적인 식충식물로 입을 벌리고 기다리다 파리 등 곤충이 들어오면 입을 닫아버리는 것이 특징이다. 실제로 S. 카리브디스 역시 이런 기생 말벌인데, 숙주용 곤충을 잡아 특유의 복부로 고정한 뒤 그 몸에 알을 낳고 생체 내부를 먹으며 성장하다 마지막에는 숙주까지 죽인다. 연구를 이끈 덴마크 자연사 박물관과 중국 수도사범대학 연구팀은 “과거 미얀마 북부에서 발견된 호박을 마이크로 CT 분석을 통해 이 같은 결과를 얻었다”면서 “S. 카리브디스의 복부 기관은 지금까지 알려진 어떤 곤충과도 다르며, 알을 낳는 동안 숙주의 복부를 일시적으로 제어하는 장치로 사용한 것으로 보인다”고 설명했다. 고대 말벌의 영원한 무덤이 된 호박은 나무의 송진 등이 땅 속에 파묻혀서 수소, 탄소 등과 결합해 만들어진 광물을 말한다. 호박이 일반인에게 알려진 것은 영화 ‘쥬라기 공원’ 덕으로 오래 전 멸종한 고대 동물의 모습을 생생히 볼 수 있다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 학술지인 ‘비엠씨 바이올로지’(BMC Biology) 최신 호에 게재됐다.

공룡이 돌아다니던 시절 다른 곤충 몸에 알을 낳는 기생 말벌이 ‘영원한 무덤’ 속에서 발견됐다. 지난 26일(현지시간) AP통신 등 외신은 9900만 년 된 호박(琥珀) 속에서 오래전 멸종된 고대 말벌 16마리가 발견됐다고 보도했다. 그리스 신화의 바다 괴물 카리브디스에서 이름을 따 ‘시레노베틸루스 카리브디스’(Sirenobethylus charybdis·이하 S. 카리브디스)로 명명된 이 말벌은 특유의 복부 기관을 가진 것이 특징이다. 여닫을 수 있는 복잡한 구조의 세 가지 덮개가 있는데, 그 안은 털과 같은 강모가 노 모양의 구조를 형성해 시각적으로 파리지옥이 연상된다. 파리지옥은 대표적인 식충식물로 입을 벌리고 기다리다 파리 등 곤충이 들어오면 입을 닫아버리는 것이 특징이다. 실제로 S. 카리브디스 역시 이런 기생 말벌인데, 숙주용 곤충을 잡아 특유의 복부로 고정한 뒤 그 몸에 알을 낳고 생체 내부를 먹으며 성장하다 마지막에는 숙주까지 죽인다. 연구를 이끈 덴마크 자연사 박물관과 중국 수도사범대학 연구팀은 “과거 미얀마 북부에서 발견된 호박을 마이크로 CT 분석을 통해 이 같은 결과를 얻었다”면서 “S. 카리브디스의 복부 기관은 지금까지 알려진 어떤 곤충과도 다르며, 알을 낳는 동안 숙주의 복부를 일시적으로 제어하는 장치로 사용한 것으로 보인다”고 설명했다. 고대 말벌의 영원한 무덤이 된 호박은 나무의 송진 등이 땅 속에 파묻혀서 수소, 탄소 등과 결합해 만들어진 광물을 말한다. 호박이 일반인에게 알려진 것은 영화 ‘쥬라기 공원’ 덕으로 오래 전 멸종한 고대 동물의 모습을 생생히 볼 수 있다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 학술지인 ‘비엠씨 바이올로지’(BMC Biology) 최신 호에 게재됐다.

보건복지부 산하 국립장기조직혈액관리원의 통계에 따르면 2024년 7월을 기준으로 장기이식 대기자 수는 4만 4027명에 이른다. 대기자 중 3만 4548명은 신장, 나머지는 간·췌장·심장·폐·췌도·소장 등의 이식을 기다리고 있다. 그렇지만 2023년 장기 등 이식 건수는 5929건에 불과하다. 이 때문에 장기이식 대기 중 사망하는 이들도 매년 약 2900명에 이르는 것으로 알려졌다. 미국의 경우에도 매일 평균 17명이 장기이식을 기다리다 사망한다고 한다. 동물의 장기를 사람에게 이식한다는 부분에서 정서적 거부감이 여전한 것도 사실이지만, 과학자들이 이종이식 연구에 관심을 갖는 것도 이런 이유에서다. 실제로 돼지의 심장, 신장, 폐 등 장기를 사람에게 이식하는 시도는 많았지만 이식 후 몇 달 만에 사망하는 경우가 대부분이었다. 사망 원인이 원래 갖고 있던 질병 때문인지, 이식받은 장기 때문인지는 명확하지 않은 경우가 많다. 이 때문에 이종 장기를 이식했을 때 나타나는 인체 반응을 파악하는 것이 필요하다. 이런 상황에서 중국 제4군의과대, 4군의과대 부설 시징병원 공동 연구팀은 최초로 유전자 변형 돼지의 간을 뇌사 진단을 받은 사람에게 이식한 뒤 10일 동안 임상 시험한 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 3월 27일 자에 발표했다. 이종 장기 이식에 주로 돼지 장기를 사용하는 이유는 사람의 장기와 크기, 기능, 생리적 특성이 가장 유사해 이식 후 거부 반응 위험을 줄이기 쉽고 돼지의 번식력이 좋아 장기를 쉽게 공급할 수 있기 때문이다. 간 이식은 말기 간 질환에 가장 효과적인 치료법으로 알려졌지만 기증 사례가 적어 실제 이식까지 이어지기는 쉽지 않다. 게다가 간 이식 수술은 많은 혈관을 연결해야 하고 환자의 상태가 좋지 않은 상황에서 진행되기 때문에 수술 과정에서 다량의 출혈이 발생할 수 있는 만큼 수술 합병증도 고려해야 한다. 다행히 최근에는 유전자가위 같은 유전자 편집 기술의 발전으로 돼지 장기를 수정해 거부 반응의 위험을 줄이고 이식받는 사람의 인체와 호환성을 높이는 것이 가능해졌다. 연구팀은 병원 윤리위원회의 엄격한 감독 아래 소형 바마 돼지의 간을 뇌사 판정을 받은 사람에게 이식하는 임상 시험을 했다. 이식 전 연구팀은 유전자 편집을 통해 이식 후 거부 반응을 일으키는 유전자를 제거하고 호환성을 촉진하기 위해 인간 유전자를 삽입했다. 이식 후 10일 동안 간 기능, 혈류, 면역 및 염증 반응을 정밀 점검했다. 그 결과 이식된 돼지 간은 정상적으로 담즙과 알부민을 생성했으며 안정적 혈류를 유지했고 거부 반응의 징후를 보이지 않았다. 면역 반응은 면역 억제제를 통해 조절됐다. 커펑더우 제4군의과대 교수(간 이식학)는 “이번 연구 결과는 유전자 편집 돼지 간이 인체에서 정상적으로 기능할 수 있다는 점을 보여 준다”며 “다만 이식 후 얼마나 정상적으로 기능할지 확실하지 않은 만큼 인간 기증자를 기다리는 동안 간부전 환자들에게 임시로 이식하는 일종의 ‘브리지 요법’으로 활용될 가능성은 충분하다”고 설명했다.

학창 시절, 간혹 영유아기 때 있었던 일을 기억한다는 친구들을 볼 수 있었습니다. 물론 아주 어린 시절을 기억하는 사람들도 전혀 없지는 않겠지만, 부모나 친인척들의 이야기를 본인의 기억으로 착각하는 경우가 대부분입니다. 전생을 기억하게 해준다는 최면술로도 말 못하고 기어다니던 생후 몇 달, 몇 년까지 기억해 내지 못합니다. 기억을 저장하는 뇌의 해마가 충분히 발달하지 않았기 때문인지, 기억을 불러낼 수 없기 때문인지는 뇌 과학이 발달한 요즘도 완전히 풀어내지 못한 수수께끼 중 하나였습니다. 미국 컬럼비아대, 뉴욕 사회연구대학(NSSR), 예일대, 스탠퍼드대 공동 연구팀은 우리가 어린 시절을 기억하지 못하는 것은 기억을 만들지 못하기 때문이 아니라 기억을 회상·복구하는 데 어려움이 있기 때문이라고 26일 밝혔습니다. 이 연구는 과학 저널 ‘사이언스’ 3월 20일 자에 실렸습니다. 연구팀은 2016년 뉴욕대와 마운트 시나이 아이컨 의대 연구팀이 광유전학 기술로 어른 생쥐의 특정 신경세포를 활성화해 영유아기 시절 기억이 여전히 존재한다는 사실을 밝혀낸 연구 결과를 근거로 사람도 영유아기 기억이 존재한다는 가정을 하고 실험에 착수했습니다. 연구팀은 생후 4개월에서 2세 사이 영유아 26명에게 새로운 얼굴, 사물, 장면의 이미지를 2초 동안 보여 주고 1분이 지난 뒤 같은 이미지를 다시 보여 주면서 각각 기억에 관여하는 해마의 활동을 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 촬영했습니다. 그 결과 아기가 새로운 이미지를 볼 때 해마 활동이 활발할수록 같은 이미지를 다시 보여 줄 때 더 오래 보는 것을 확인했습니다. 아기들은 익숙한 것을 보는 데 더 많은 시간을 보내는 경향이 있기 때문에, 이 연구 결과는 아기가 이전에 본 것을 기억하고 있다는 것을 의미합니다. 실제로 똑같은 사진을 다시 볼 때 아기들의 해마 뒤쪽 부분이 활발하게 움직이는 것이 fMRI로 관찰됐습니다. 해마 뒤쪽 부분은 기억을 회상하는 데 중요한 역할을 하는 부위입니다. 연구팀은 성인이 생후 첫 몇 년을 기억하지 못하는 ‘영아기 기억상실증’이 나타나는 것은 회상 문제 때문이라고 설명했습니다. 기억이 처음 저장된 방식과 뇌가 기억을 되살리기 위해 사용하는 검색 단서 사이의 불일치로 인해 발생한다는 것이지요. 아기 때 경험이 나중에 성장하면서 뇌가 보고 들은 것을 맥락에 맞춰 분류하고 범주화할 수 있을 때와 매우 다르기 때문이라는 말이기도 합니다. 기어다니다가 걷는 것만으로도 세상을 바라보는 관점이 달라지는 것처럼 말이지요. 연구를 이끈 니컬러스 터크 브라운 예일대 교수는 “이번 연구에서 중요한 부분은 말 못 하는 아기들도 기억을 형성하는 능력이 있음을 증명했다는 점”이라면서 “성인이 돼서도 아기 때 기억이 남아 있을 수 있다는 것은 확실하지만, 그 기억에 접근할 수 없을 뿐”이라고 말했습니다.

척추갈림증으로도 불리는 척추이분증은 척추가 정상적으로 형성되지 않은 선천적 질환이다. 신생아 3000명 중 1명꼴로 발생하는 질환임에도 핵심 유전자를 발견하지 못하고 있었다. 이런 상황에서 국내 연구진이 포함된 국제 공동 연구팀이 처음으로 척추이분증 원인을 유전학적으로 밝혀내 눈길을 끈다. 한국, 미국, 프랑스, 캐나다, 나이지리아, 아르헨티나, 과테말라, 파키스탄, 멕시코, 조지아, 이탈리아, 이집트 12개국 38개 대학과 연구기관으로 구성된 국제 공동 연구팀은 척추이분증 원인을 유전학적으로 처음 규명했다. 이번 연구에서 한국은 연세대, 성균관대, 포스텍이 참여했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 27일 자에 실렸다. 척추이분증은 임신 중 태아의 신경관이 완전히 닫히지 않아 생기는 선천적 질환으로서 선천성 신경관 결손 장애의 종류 중 하나다. 결함이 크지 않을 경우 증상이 나타나지 않는 경우도 있지만, 심할 경우 태어날 때부터 뇌와 척수를 둘러싸고 있는 막이 만들어지지 않아 신경조직이 나와 있는 척수 수막류가 나타나고, 보행장애, 감각 이상 등의 증상을 동반하기도 한다. 척추이분증도 선천성 질환이다 보니 특정 유전자에 돌연변이가 발생해 영향을 줄 것이라고 추측해왔다. 그렇지만, 동물 실험에서는 일부 유전자가 발견된 바 있지만 사람에게서는 발견되지 않아 핵심 유전자 발견은 오랫동안 수수께끼로 남아있었다. 또, 정확한 원인이 파악되지 않고 환경적 요인까지 영향을 미치다 보니 임산부의 엽산 섭취 외에는 특별한 예방법은 없었다. 연구팀은 부모에게는 없고 자식에게만 존재하는 드노보 돌연변이에 주목했다. 이에 전 세계 851명의 척추이분증 환자와 가족 2451명을 대상으로 전장 엑솜 시퀀싱이라는 유전자 분석을 실시했다. 분석 결과, 척추이분증 원인은 하나의 유전자가 아니라 수백 개의 유전자들이 서로 밀접하게 영향을 준다는 사실을 확인했다. 환자의 약 22.3%에서 유전자 손상 가능성이 높은 돌연변이가 확인됐고, 그중 28%는 신경관 결손 발생에 직접적 영향을 미치는 것으로 평가됐다. 이번에 발견한 유전자 돌연변이들은 주로 세포 골격 유지, 신경세포 신호전달, 염색질 변형 등의 기능과 관련이 있다는 것을 밝히고, 검출된 유전자 돌연변이가 신경관 결손 과정에 미치는 영향을 확인했다. 이번 연구의 교신저자 중 한 명인 김상우 연세대 의생명시스템정보학교실 교수는 “이번 연구성과는 향후 진단 기술 개발에 중요한 단서를 제공할 것”이라며 “신경관 결손 질환에 대한 예방법 개발뿐 아니라, 자폐증과 같이 유전적 돌연변이와 환경적 요인이 함께 작용하는 복합질환 연구에도 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

천연·합성 고분자를 이용해 만드는 껌을 씹을 때 한 개에 수백~수천개의 미세플라스틱이 나와 침과 섞여 섭취될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 샌제이 모한티 교수팀은 26일 샌디에이고에서 열린 미국화학회 춘계학술대회에서 천연·합성 껌을 씹을 때 얼마나 많은 미세플라스틱을 섭취할 수 있는지 알아보는 예비 연구에서 이런 사실을 확인했다고 밝혔다. 연구팀은 이 연구 결과는 껌을 씹을 때 미세 플라스틱을 직접 섭취하게 돼 잠재적으로 건강에 위험을 초래할 수 있음을 시사한다고 밝혔다. 모한티 교수는 “이 연구는 사람들을 불안하게 하려는 것은 아니다”라며 “과학자들은 미세플라스틱의 안전 여부는 모르지만 사람들이 일상생활에서 미세플라스틱에 노출돼 있다는 것은 안다”며 “그것이 우리가 조사하고자 한 것”이라고 설명했다. 과학자들은 식품, 음료, 포장, 코팅 등에서 배출되는 1마이크로미터(㎛)~5㎜ 크기의 미세플라스틱을 사람들이 매년 수만개씩 섭취하는 것으로 추정한다. 연구팀은 껌이 세계적으로 막대한 양이 소비되고 있으나 미세플라스틱의 잠재적 공급원으로서 껌에 관한 연구는 널리 이루어지지 않았다며 연구 배경에 관해 설명했다. 껌은 보통 고무 베이스와 감미료, 향료, 기타 성분으로 만들어진다. 천연 껌 제품은 치클이나 다른 나무 수액 같은 식물성 폴리머를 사용하며, 다른 제품은 석유 기반 폴리머로 만든 합성 고무 베이스를 사용한다. 연구팀은 시중에서 판매되는 합성 껌 5개 브랜드와 천연 껌 5개 브랜드를 실험 참가자에게 씹게 한 다음, 타액 표본을 채취해 미세플라스틱이 나오는 속도와 양을 측정했다. 그 결과 껌 1g당 평균 100개의 미세플라스틱이 나오는 것으로 나타났으며 일부 껌에서는 1g당 최대 600개의 미세플라스틱이 나오기도 했다. 연구팀은 이는 무게가 보통 2~6g인 껌 하나에서 최대 3000개의 미세플라스틱이 나올 수 있다는 의미라며 1년에 160~180개의 작은 껌을 씹는다면 연간 수만개의 미세플라스틱을 섭취할 수도 있다고 지적했다. 또 대부분 미세플라스틱은 껌을 씹은 후 처음 2분 이내에 방출되는 것으로 나타났다. 껌을 씹은 후 8분 이내에 전체 미세플라스틱의 94%가 방출됐다. 연구팀은 껌에서 미세플라스틱이 나오는 것은 타액 속 효소 때문이 아니라 씹을 때 강한 마모성 때문이라고 했다. 또 미세플라스틱 노출 가능성을 줄이려면 새 껌을 씹는 것보다 한 조각을 오래 씹는 게 낫다고 제안했다. 모한티 교수는 이 실험에서는 20㎛ 미만의 미세플라스틱은 기기와 기술 한계로 식별이 어려웠고 훨씬 작은 입자는 검출되지 않았을 가능성이 높다며 나노미터(10억분의 1m) 크기의 플라스틱 방출 가능성을 평가하려면 추가 연구가 필요하다고 말했다.

근육을 빨리 키우고 싶었던 20대 남성이 단백질을 과도하게 섭취한 끝에 신장병 진단을 받았다. 다이어트와 운동 열풍 속에서 단백질 보충제가 각광받고 있지만, 지나친 섭취는 오히려 건강을 해칠 수 있다는 경고가 나왔다. 최근 홍콩 매체 HK01에 따르면, 중국 푸젠성에 거주하는 25세 남성 장모씨는 반년 전부터 근육량 증가를 목표로 고단백 식단과 단백질 파우더를 병행해왔다. 그는 매일 닭가슴살, 소고기, 계란, 우유 등 단백질 중심 식단을 유지하며 단백질 파우더도 하루 5스쿱(약 150g)씩 섭취했다. 하지만 6개월이 지나면서 이상 증상이 나타났다. 장씨는 “허리에 심한 통증이 있었고, 소변에 지속적인 거품이 생기며 극심한 피로감을 느꼈다”고 전했다. 병원을 찾은 그는 신장 기능 저하 진단을 받았으며, 혈중 크레아티닌 수치가 165μmol/L까지 상승했고, 단백뇨 수치도 높게 측정됐다. 의료진은 “지속적인 단백질 과다 섭취가 신장에 부담을 주며 손상을 유발한 것으로 보인다”고 밝혔다. 다행히 장씨는 초기 치료를 통해 증상이 완화된 것으로 전해졌다. 푸저우 대학병원의 약사 천펀얀은 “단백질이 대사되면서 발생하는 노폐물은 대부분 신장을 통해 배출되는데, 과도한 단백질 섭취는 신장의 부담을 키워 기능 저하나 만성 신장병으로 이어질 수 있다”고 경고했다. 그는 또한 “과도한 단백질은 골다공증, 통풍, 비만까지 유발할 수 있으며, 특히 노인이나 고혈압·당뇨 환자처럼 신장이 약한 사람에게는 더 위험하다”고 설명했다. 세계보건기구(WHO)는 일반 성인의 하루 단백질 권장량을 여성 약 46g, 남성 약 56g으로 제시하고 있다. 물론 활동량이나 건강 상태에 따라 달라질 수 있지만, 고단백 식단과 보충제를 병행할 경우 일일 섭취량은 쉽게 기준치를 초과한다. 전문가들은 “단백질은 많이 섭취하는 것보다 적정량을 유지하는 것이 더 중요하다”고 강조한다. 한편, 국내에서도 20∼30대 젊은 층이라도 소변에서 단백뇨가 발견되면 급성 심정지 발생 위험이 높아질 수 있음을 보여주는 결과가 제시됐다. 고려대 안암병원 순환기내과 최종일 교수 연구팀은 건강검진을 받은 20~30대 600만여 명을 평균 9.4년간 추적한 결과, 소변에서 단백뇨가 검출된 이들은 그렇지 않은 이들보다 급성 심정지 발생률이 2배 이상 높았다고 밝혔다. 단백뇨가 심하고 만성신장병까지 동반된 경우, 위험도는 최대 9배 이상까지 치솟았다. 연구팀은 “단백뇨는 체내 염증, 교감신경 과활성 등 심정지와 연관된 이상 징후를 반영할 수 있다”며 “정기적인 소변 검사를 통해 조기에 위험을 감지하고, 생활 습관 개선이나 치료로 이어지는 관리가 필요하다”고 강조했다.

중국 과학자들이 전 세계 바다에서 가장 수심이 깊은 곳으로 알려진 마리아나 해구에서도 자유롭게 움직일 수 있는 소형 로봇을 개발했다. 중국 관영 중앙방송(CCTV) 등은 25일 자국 연구진이 이런 탐사 로봇을 개발하는 데 성공했다고 보도했다. 이는 ‘다중 이동방식이 가능한 소형 심해 변형 로봇’이란 이름으로 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 19일 자에 게재됐다. 수심 약 1만ｍ의 심해에서 자율적인 동작 수행에 성공한 이 로봇은 베이징 항공항천대와 중국과학원 심해연구소, 저장대가 6년간 공동 연구해 개발했다. 연구진은 길이 50㎝가 채 안 되고, 무게는 1.5㎏에 불과한 이 로봇을 설계하면서 만타가오리(쥐가오리)의 움직임을 모방했다. 이 로봇의 성능을 검증하기 위한 시험은 남중국해의 하이마 냉천(1384ｍ)과 중남하이산(3756ｍ), 마리아나 해구(1만666ｍ)에서 진행됐다. 연구팀은 로봇이 헤엄과 활강, 기어가기 등 동작을 성공적으로 완수했다고 밝혔다. 로봇은 마리아나 해구 심해에서 만타가오리처럼 헤엄치고 바닥에서는 바닷가재처럼 기어 다닐 수 있으며, 헤엄과 기어가기의 모드 전환은 0.75초 안에 이뤄진다고 전해졌다. 심해는 극한의 압력과 저온, 어둠 등으로 지상과는 환경이 전혀 달라 아주 오랜 기간 인간이 접근할 수 없는 곳으로 여겨졌다. CCTV는 “1만ｍ 아래의 심연에서 느껴지는 압력은 손톱 위에 1t짜리 코뿔소 한 마리가 서 있는 것과 같다”고 묘사했다. 심해 탐사 로봇의 이런 소형화는 비용 절감 등 장점이 있을 뿐 아니라 심해 자원 탐사와 해양 생태계 환경 모니터링, 지진·해일 등 해양 재난 조기 경보 등 다양한 분야에서도 진전을 이룰 수 있다는 기대를 모은다. 중국 매체들은 이번 성과가 연구기관 간 전문성을 살린 융합 및 공동 프로젝트의 결실이라는 점도 강조했다. 베이징 항공항천대는 로봇의 구조 설계와 운동 제어 알고리즘 개발, 중국과학원 심해연구소는 심해 환경 적응성 연구와 시험 지원, 저장대는 소재와 역학 분석 등을 담당했다.