얼마 전 끝난 드라마 ‘폭싹 속았수다’는 제주를 배경으로 하고 있다. 그러다 보니, 주인공의 어머니와 주변 인물 중에는 해녀들도 등장한다. 그런데, 과학자들이 제주 해녀들이 잠수에 적합하게 유전자가 변이됐다는 재미있는 연구 결과를 내놨다. 미국 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA) 생태·진화 생물학과, UC버클리 전산 생물학 연구센터, 코넬대 인간 중심 디자인학과, 유타대 의생명 정보학과, 의대 소아 청소년학과, 심혈관 연구소, 덴마크 코펜하겐대 영양·훈련·스포츠학과, 한국 서울대 생활과학연구소, 수원 차세대융합기술연구원 공동 연구팀은 꾸준한 훈련과 추위 내성과 혈압 감소와 관련된 유전적 적응 덕분이라고 밝혔다. 해녀들은 잠수할 때 심박수가 눈에 띄게 느려지는 뚜렷한 서맥(심박수 저하) 현상을 보이는데, 이 특성은 유전적 요인보다는 평생에 걸친 훈련에 기인한다고 덧붙였다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀 리포츠’ 5월 3일 자에 실렸다. 한국 제주도 출신 여성 잠수부인 해녀들은 임신 중에도 호흡 장비 없이 차가운 바닷물 속에 잠수하는 놀라운 능력을 갖춘 것으로 유명하다. 제주 해녀 문화는 2016년 ‘유네스코 인류무형문화유산 대표목록’에 등재됐다. 이들은 어려서부터 바다에서 헤엄치기와 무자맥질을 배우다가 15~16세에 독립된 해녀로 활동하기 시작해, 평생을 이어간다. 연구팀은 해녀들의 놀라운 잠수 능력에 영감을 받아 잠수의 부담을 견디는 데 도움이 되는 독특한 생리적 특성을 파악하고, 이런 특성이 유전적인지 훈련에 의한 것인지 알아내기 위해 연구를 시작했다. 이를 위해 해녀 30명과 제주도 출신의 비 해녀 30명, 한반도 내륙의 31명의 생리적 특성과 유전체를 비교했다. 해녀들의 나이에 맞추기 위해 실험 참가자의 평균 연령은 65세로 했다. 연구팀은 참가자들의 휴식기 심박수와 혈압, 참가자들이 차가운 물에 얼굴을 담그고 숨을 참는 모의 잠수 중 심박수와 혈압을 비교했다. 숨을 참고 차가운 물이 담긴 그릇에 얼굴을 넣으면, 인체는 잠수하는 것처럼 반응하는데 이는 잠수 경험이 없는 사람도 실험에 포함하기 위해서다. 실험 결과, 해녀와 비 해녀를 포함한 제주도 주민들은 한반도 내륙 주민들과 구별되는 독특한 유전적 특징을 가진 것으로 나타났다. 유전체 분석에 따르면 해녀들에게는 잠수의 압박을 견디는 데 도움을 주는 두 가지 유전적 변이가 있었다. 해녀들에게는 추위 내성 유전자가 있어 잠수했을 때 저체온증에 덜 취약하게 만들고, 또 다른 유전자는 이완기 혈압 감소와 관련된 것이었다. 이들 변이는 제주도 실험 참가자의 33%에서 발견됐지만, 내륙 주민들에게는 7%만 발견됐다. 또 모의 잠수 실험에서 모든 참가자의 심박수가 감소했지만, 해녀의 심박수는 비 해녀나 내륙 주민보다 더 크게 줄었다. 해녀의 평균 심박수는 분당 18.8회 줄었지만, 비 해녀 제주민은 평균 12.6회 감소했다. 잠수 중 떨어진 심박수는 에너지를 절약하고 산소를 보존하기 때문에 잠수에 유리하다. 유전체 분석에 따르면 해녀나 비 해녀 주민 모두 유전적으로 같은 집단이기 때문에, 이런 차이는 오랫동안 해녀 생활을 하면서 얻은 훈련 때문으로 결론 내렸다. 연구팀에 따르면 실제로 한 해녀는 15초 이내에 심박수가 분당 40회 이상 줄었다. 연구를 이끈 유전학자 멜리사 일라르도 유타대 교수는 “전통적 잠수 집단을 통한 유전적 변화가 제주도 전체 주민 건강에 어떤 영향을 미치는지 알아내기 위한 연구도 진행할 예정”이라며 “이번 연구 결과를 통해 임신성 고혈압 장애나 뇌졸중 같은 다양한 질환을 치료하는 방법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다.

1만여년 전 멸종된 ‘다이어울프’(Dire Wolf)가 되살아났다. 7일(현지시간) 뉴욕타임스(NYT)는 미국 과학자들이 약 1만 3000년 전 멸종된 다이어울프 복원을 위한 첫발을 내디뎠다고 보도했다. NYT에 따르면 미국 생명공학 회사 콜로설 바이오사이언스 연구진은 멸종된 다이어울프의 치아 화석과 머리뼈 화석에서 추출한 DNA로 새끼 늑대를 탄생시키는 데 성공했다. 미국 오하이오에서 발견된 치아 화석은 1만 3000년 전, 아이다호에서 발견된 두개골 화석은 7만 2000년 전 것으로 추정된다. 다이어울프는 빙하기 미국과 캐나다 남부에 서식했던 것으로 알려져 있다. 회색늑대보다 몸집이 크고 강한 이빨과 턱 덕분에 말과 들소, 매머드를 사냥했고 먹이가 멸종하면서 함께 사라진 것으로 추정된다. 멸종된 지 오랜 시간이 지났지만, 미국 드라마 ‘왕좌의 게임’에 등장하면서 다시 유명해졌다. 콜로설 연구진은 회색늑대의 유전자 20개를 편집해 다이어울프의 특징을 불어넣었고, 이를 배아로 만들어 대리모 어미 개에게 이식했다. 그 결과 수컷 늑대 로물루스와 레무스, 암컷 늑대 칼리시 등 새끼늑대 3마리가 태어났다. 로물루스와 레무스는 신화에 등장하는 로마 건국 시조에서, 칼리시는 ‘왕좌의 게임’에 등장하는 주인공에서 이름을 따왔다. 이 늑대들은 회색늑대에게서는 볼 수 없는 특징을 갖고 있다. 같은 또래의 회색늑대보다 몸집이 20% 더 크고 옅은 색 털이 촘촘하게 나 있을 뿐 아니라 꼬리털도 이례적으로 덥수룩하고 목에 갈기와 같은 털이 자라고 있다. 콜로설의 최고과학책임자 베스 샤피로는 이 새끼 늑대들이 “멸종에서 되살린 최초의 성공 사례”라고 주장했다. 늑대들은 미국 북부에 있는 비공개 시설에서 사육되고 있다. 타임지(TIME)는 ‘멸종’이라는 단어에 줄을 그은 뒤 흰 다이어울프를 표지에 실었다. 콜로설 연구진은 앞으로 매머드, 도도새 등도 복원하겠다는 계획을 밝히면서 ‘멸종’을 과거의 일로 만들겠다고 전했다. 다만 제대로 된 복원이 아니라는 비판도 존재한다. 코넬대 유전학자 아담 보이코는 복원된 새끼들이 20개의 다이어울프 유전자를 가지고 있다고 하지만 회색늑대와 다이어울프를 구별하는 유전자가 더 많이 있을 수 있는 만큼 진정한 복원으로 보기는 어렵다고 밝혔다. 복원된 늑대가 일부 DNA를 변형해 만들어진 만큼 멸종된 종과 유전적으로 완전히 동일하지는 않다는 것이다. 또한 복원된 새끼들이 늑대의 행동을 배울 수 있는 무리에서 자라고 있지 않으며 고대와 같은 먹이를 먹고 있지 않다며 완전한 복원에는 한계가 있다고 지적했다.

후성유전(epigenetics)은 발생 과정이 끝난 성체, 즉 DNA 염기서열은 변화하지 않은 상태에서 유전자 발현과 기능 등 유전자 작동 방식에 영향을 미치는 변화를 말합니다. 암이나 치매, 조현병, 우울증, 알코올중독, 당뇨, 심혈관계 질환 등 다양한 질병이 관련된 것으로 밝혀지면서 후성유전학은 빠르게 발전하고 있는 분야이기도 합니다. 이런 가운데 과학 저널 ‘네이처’는 트라우마의 후성유전학에 관한 연구를 정리한 리포트를 지난달 28일 발표했습니다. 특히 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실린 최근 논문에 주목했습니다. 미국 플로리다대, 하와이대, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 예일대, 요르단 하셈대 공동 연구팀은 시리아 난민 가족들에서 트라우마가 자녀와 손주에게까지 3대에 걸쳐 유전된다는 사실을 밝혀냈습니다. 연구팀은 1980년대 시리아에서 폭력 사태를 피해 피난 온 10가족과 2011년 시리아 내전 이후 피난 온 22가족의 데이터를 전쟁 관련 폭력에 노출되지 않은 16가족으로 구성된 대조군과 비교했습니다. 연구팀은 이들 48가족 131명을 대상으로 폭력 트라우마가 후성유전학적 표지를 남겼는지, 이런 표지가 모계 생식세포 계열을 통해 유전되는지 파악하기 위해 뺨 안쪽에서 표본을 채취하고 DNA 염기서열의 후성유전학적 변화인 DNA 메틸화 정도를 분석했습니다. 연구팀은 외상성 폭력 트라우마를 정부군이나 민병대에 의해 직접 물리적 폭행을 당하거나 타인이 구타당하거나 살해당하는 모습, 부상자나 사망자를 목격한 경우로 정의했습니다. ●폭력 노출 땐 후성유전학적 표지 발견 연구 결과 1980년대와 2011년 이후 폭력에 직접 노출된 사람은 남녀노소 가릴 것 없이 21개 DNA 영역에 독특한 후성유전학적 표지를 가진 것으로 나타났습니다. 1980년대에 폭력을 목격했던 한 여성의 경우 딸과 손주에게도 똑같은 후성유전학적 표지가 발견됐다고 합니다. 반면 대조군에서는 이런 표지가 전혀 발견되지 않았다고 합니다. 연구를 이끈 요르단 하셈대 라나 다자니 교수는 “이번 연구는 트라우마에 대한 후성유전학적 징후가 세대에 걸쳐 유전될 수 있음을 보여 주는 첫 사례”라고 말했습니다. 그렇지만 ‘트라우마가 다음 세대에 전달될 수 있다’는 생각은 여전히 과학계에서 논란입니다. 난자와 정자가 만나는 포유류 발생 초기 단계에서 DNA 메틸화 표지를 제거하는 후성유전학적 재프로그래밍 현상이 나타나기 때문에 트라우마 같은 경험이 유전되기는 어렵다는 지적이지요. 어머니의 트라우마가 양육에 반영되면서 유전되는 것처럼 보일 뿐이라는 말입니다. ●“참사 ·계엄 트라우마 연구 필요” 이번 연구를 보면서 세월호나 이태원 참사, 지난해 12·3 비상계엄 사태 등 우리 사회에 깊은 생채기를 낸 사회적 트라우마는 한국인들의 DNA에 어떤 영향을 미쳤는지 조사가 필요한 것이 아닐까 하는 생각이 들었습니다.

후성유전(epigenetics)은 발생 과정이 끝난 성체, 즉 DNA 염기서열은 변화하지 않은 상태에서 유전자 발현과 기능 등 유전자 작동 방식에 영향을 미치는 변화를 말합니다. 암이나 치매, 조현병, 우울증, 알코올중독, 당뇨, 심혈관계 질환 등 다양한 질병이 관련된 것으로 밝혀지면서 후성유전학은 빠르게 발전하고 있는 분야이기도 합니다. 이런 가운데, 과학 저널 ‘네이처’는 트라우마의 후성유전학에 관한 연구를 정리한 리포트를 지난달 28일 발표했습니다. 특히 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실린 최근 논문에 주목했습니다. 미국 플로리다대, 하와이대, 캘리포니아 로스앤젤레스대(UCLA), 예일대, 요르단 하셈대 공동 연구팀은 시리아 난민 가족들에서 트라우마가 자녀와 손주에게까지 3대에 걸쳐 유전된다는 사실을 밝혀냈습니다. 연구팀은 1980년대 시리아에서 폭력 사태를 피해 피난 온 10가족과 2011년 시리아 내전 이후 피난 온 22가족의 데이터를 전쟁 관련 폭력에 노출되지 않은 16가족으로 구성된 대조군과 비교했습니다. 연구팀은 이들 48가족 131명을 대상으로 폭력 트라우마가 후성유전학적 표지를 남겼는지, 이런 표지가 모계 생식세포 계열을 통해 유전되는지 파악하기 위해 뺨 안쪽에서 표본을 채취하고, DNA 염기서열의 후성유전학적 변화인 DNA 메틸화 정도를 분석했습니다. 연구팀은 외상성 폭력 트라우마를 정부군이나 민병대에 의해 직접 물리적 폭행을 당하거나 타인이 구타당하거나 살해당하는 모습, 부상자나 사망자를 목격한 경우로 정의했습니다. 연구 결과, 1980년대와 2011년 이후 폭력에 직접 노출된 사람은 남녀노소 가릴 것 없이, 21개 DNA 영역에 독특한 후성유전학적 표지를 가진 것으로 나타났습니다. 1980년대에 폭력을 목격했던 한 여성의 경우, 딸과 손주에게도 똑같은 후성유전학적 표지가 발견됐다고 합니다. 반면 대조군에서는 이런 표지가 전혀 발견되지 않았다고 합니다. 연구를 이끈 요르단 하셈대 라나 다자니 교수는 “이번 연구는 트라우마에 대한 후성유전학적 징후가 세대에 걸쳐 유전될 수 있음을 보여주는 첫 사례”라고 말했습니다. 그렇지만, ‘트라우마가 다음 세대에 전달될 수 있다’는 생각은 여전히 과학계에서 논란입니다. 난자와 정자가 만나는 포유류 발생 초기 단계에서 DNA 메틸화 표지를 제거하는 후성유전학적 재프로그래밍 현상이 나타나기 때문에 트라우마 같은 경험이 유전되기는 어렵다는 지적이지요. 어머니의 트라우마가 양육에 반영되면서 유전되는 것처럼 보일 뿐이라는 말입니다. 이번 연구를 보면서 세월호나 이태원 참사, 지난해 12·3 비상계엄 사태 등 우리 사회에 깊은 생채기를 낸 사회적 트라우마는 한국인들의 DNA에 어떤 영향을 미쳤는지 조사가 필요한 것이 아닐까 하는 생각이 들었습니다.

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.

아산사회복지재단은 18일 서울 중구 웨스틴 조선호텔에서 제18회 아산의학상 시상식을 열고, 칼 다이서로스(53) 미국 스탠퍼드대 생명공학 및 정신의학·행동과학부 교수와 안명주(63) 삼성서울병원 혈액종양내과 교수에게 각각 기초·임상의학 부문 상을 수여했다. 상금은 약 3억원. 다이서로스 교수는 생체 조직 세포를 빛으로 제어하는 유전학 기술인 광유전학의 창시자다. 감각과 인지, 행동의 세포적 기반을 이해하고 뇌와 행동의 연결 기전을 밝힌 공로를 인정받았다. 안 교수는 폐암·두경부암 분야의 세계적인 권위자로 암 치료 실적 향상을 위한 신약 임상시험을 주도적으로 수행했고 폭넓은 중개 연구를 통해 종양학 발전에 이바지했다. 만 45세 미만의 의과학자에게 수여하는 젊은 의학자 부문은 박용근(44) 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 교수와 최홍윤(38) 서울대병원 핵의학과 교수가 수상했다. 아산의학상은 기초·임상의학 분야에서 업적을 이룬 국내외 의과학자를 격려하기 위해 2008년 제정됐다.

지난해 8월 117세로 세상을 떠나기 전까지 세계 최고령자였던 스페인 여성이 실제 나이보다 젊게 살 수 있는 ‘좋은 유전자’를 보유하고 있었다는 연구 결과가 나왔다고 13일(현지시간) 영국 일간 가디언이 스페인 지역 매체 아라의 보도를 인용해 전했다. 보도에 따르면 바르셀로나대 유전학 교수 마넬 에스테예르 연구팀은 최고령자였던 마리아 브라냐스 모레라가 사망하기 전 그의 마이크로바이옴(장내 미생물 생태계)과 DNA에 대해 연구했다. 그 결과 모레라는 실제 나이보다 17년 더 젊어 보이고 그만큼 젊게 행동할 수 있는 유전자를 물려받았으며, 유아의 것과 유사한 마이크로바이옴을 지니고 있음을 발견했다. 이로 인해 모레라는 생애 거의 마지막까지 명료한 정신을 유지했다. 그가 노년기에 겪은 질병도 주로 관절 통증이나 청력 상실 정도에 국한됐다. 모레라의 이런 특별한 유전자는 이번 연구 결과가 나오기 전부터 예상된 바 있다. 에스테예르 교수는 모레라의 사망 전 현지 언론과 인터뷰에서 “모레라는 불과 4살 때 사건을 놀라울 만큼 선명하게 기억하고 있으며, 노인들에게서 흔히 발생하는 심혈관계 질환도 없다”면서 “가족들 중 90세 이상이 여러 명 있기에 유전적 요인이 있는 것은 분명하다”고 말했다. 연구팀은 모레라의 생활 방식에도 주목했다. 그는 생전 매일 요거트 3개를 먹는 것을 포함해 지중해식 식단을 고수했다. 술과 담배는 하지 않았고, 산책을 즐겼으며, 항상 가족 등 사랑하는 사람들과 어울리는 것을 좋아했다. 이런 것들은 모레라의 신체적·정신적 쇠퇴를 막아 수명을 늘리는 데 도움이 됐다고 연구팀은 분석했다. 스트레스 없는 삶을 최우선으로 여긴다는 모레라는 92세 때부터 카탈루냐 지방 올로트 마을에 있는 요양원에서 지냈는데, 105세가 될 때까지 매일 아침 피아노를 치고 신문을 읽고 운동을 한 것으로 전해졌다. 연구팀은 모레라의 DNA 등에 대한 이번 연구 결과가 특정 조건에서는 노화와 질병이 반드시 함께 가지는 않다는 것을 보여줬다는 의의가 있다고 짚었다. 이어 이번 연구가 노화와 질병 관련 약물·치료법을 개발하고자 하는 사람들에게 유용하게 쓰이길 바란다고 전했다.

혈액형을 통해 조기 뇌졸중을 겪게 될 위험성을 알 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 8일(현지시간) 뉴욕포스트에 따르면 미국 메릴랜드 대학(UMD)의 연구진은 혈액형이 A형인 사람들이 뇌로의 혈류가 막혀 발생하는 조기 허혈성 뇌졸중을 경험할 가능성이 더 높다는 것을 발견했다. 반면 O형 혈액형을 가진 사람들은 조기 뇌졸중 위험이 더 낮았다. 공동 수석 연구자이자 UMD 의료 센터의 신경과 의사인 스티븐 J. 키트너 박사는 “조기 뇌졸중을 겪는 사람의 수가 증가하고 있다”며 위험성을 경고했다. 키트너 박사와 연구진은 1만 7000명의 뇌졸중 환자와 뇌졸중을 앓은 적이 없는 건강한 사람 약 60만명을 대상으로 한 48개의 유전학 연구 데이터를 조사했다. 참가자는 18세에서 59세 사이였다. 이들의 유전자 프로필을 분석한 결과 조기 뇌졸중과 혈액형이 A형, AB형, B형, O형인지를 결정하는 유전자가 포함된 염색체 사이에 연관성을 발견했다. 연구진에 따르면 가장 흔한 혈액형인 O형 혈액형을 가진 사람들이 다른 혈액형에 비해 뇌졸중을 겪을 위험이 12% 낮은 것을 발견했다. 반면 미국인의 약 36%를 차지하는 A형 혈액형을 가진 사람들은 조기 뇌졸중을 겪을 위험이 16% 더 높은 것으로 나타났다. 키트너 박사는 “아직 A형 혈액형이 조기 뇌졸중 위험이 더 높은 이유에 대해서는 밝혀지지 않았다. 더 많은 후속 연구가 필요하다”면서도 “혈소판과 혈관을 덮는 세포, 그리고 다른 순환 단백질과 같은 혈액 응고 인자와 관련이 있을 가능성이 높다. 이것들이 혈전 발생에 역할을 한다”고 설명했다. 혈전은 뇌로 가는 혈류를 차단하기 때문에 허혈성 뇌졸중의 주요 원인으로 꼽힌다. 이전 연구에서는 A형 혈액형을 가진 사람이 다리에 혈전이 생기는 심부정맥혈전증을 앓을 확률이 더 크다는 결과가 나오기도 했다. 뇌졸중은 65세 이상 고령층에서 더 많이 발생하지만, 전 세계적으로 젊은 성인에서도 뇌졸중 발생률이 증가하고 있는 것으로 전해졌다. 미국에서는 20~44세 성인의 허혈성 뇌졸중 발생률이 1993년 인구 10만명당 17명에서 2015년 10만명당 28명으로 급증했다. 뇌졸중은 한국인의 사망 원인 중 네 번째로 꼽히는 심각한 질환으로, 신속한 치료가 이루어지지 않으면 반신 마비나 언어 장애, 시야 장애, 안면 마비, 의식 저하 등의 후유증을 남길 수 있다. 대표적인 뇌졸중 위험 요인으로는 고혈압, 당뇨, 고지혈증, 흡연, 과음 등이 꼽힌다. 또한 비만과 운동 부족도 뇌졸중 위험을 높일 수 있다.

체중 감량을 위해 식단 조절을 한다는 이들은 흔히 탄수화물을 제한하는 방식을 택하지만, 이른바 ‘저탄수화물 식단’을 장기간 지속할 경우 대장암 위험을 높일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 3일(현지시간) 캐나다 토론토대학교 연구팀은 탄수화물과 수용성 섬유질이 부족한 식단이 대장 폴립(용종) 성장을 촉진하고 특정 대장균과 결합해 대장암으로 이어질 수 있다는 점을 확인했다고 밝혔다. 대장암은 식단, 장내 미생물군, 환경 및 유전학을 포함한 여러 요인에 의해 발생한다. 이 중 연구팀은 대장암과 관련이 있다고 알려진 박테리아 종들이 서식하는 조건에서 일반 식단, 저탄수화물 식단, 서구식 식단(고지방·고당분)의 세 가지 식단이 대장암 발병에 미치는 영향을 조사했다. 그 결과 섬유질이 부족한 저탄수화물 식단을 섭취한 쥐들은 다른 식단을 섭취한 쥐들에 비해 더 많은 대장 폴립이 생겼다. 대장 폴립은 암으로 발전할 수 있는 대표적인 전조 증상이다. 연구팀은 이를 두고 “대장암 발병과 관련 있는 대장균 균주인 이콜라이(E. coli) NC101이 저탄수화물 식단과 결합해 콜리박틴이라는 DNA 손상 물질을 생산하고 대장 폴립을 만드는 것으로 파악된다”고 해석했다. 이어 “저탄수화물 식단이 대장 점막을 얇게 만들어, 더 많은 콜리박틴이 대장 보호막을 뚫고 대장 세포에 도달해 폴립 성장을 촉진할 수 있는 것으로 나타났다”고 설명했다. 또 연구팀은 궤양성 대장염, 크론병 등 염증성 장 질환을 가진 사람도 이콜라이 NC101 보유하고 있을 가능성이 커 저탄수화물 식단을 장기간 유지할 경우 대장암 발병 위험이 높아질 수 있다고 경고했다. 연구팀은 저탄수화물 식단에 수용성 식이섬유의 일종인 이눌린을 보충해 유지할 경우 암을 예방할 가능성이 높다고 덧붙였다. 논문의 제1저자인 부페시 타쿠르는 “섬유질을 보충하자 저탄수화물 식단의 악영향이 줄어든 것을 확인했다”고 전했다. 연구팀은 “이러한 연구 결과가 인간에게 적용될 수 있는지 직접 확인해야 한다”고 강조하면서 “앞으로 어떤 종류의 섬유질이 더 유익한지 파악하기 위한 추가 연구를 진행할 예정”이라고 밝혔다. 이 연구 결과는 ‘네이처 마이크로바이올로지’ 저널에 게재됐다.

세계사 수업 시간에 배운 4~6세기 게르만족 대이동은 현재까지 이어지고 있는 서유럽 문화권을 형성한 대사건이다. 게르만족 대이동은 4세기 후반 훈족이 등장해 게르만 일족인 동고트족을 밀어내자, 동고트족이 서진하면서 연쇄 반응으로 나타난 현상이다. 특히 5세기 훈족의 왕 아틸라는 ‘신의 채찍’이라고 불리며, 몽골의 칭기즈칸 이전에 유럽 전체를 공포에 떨게 했던 첫 번째 인물이다. 이렇듯 훈족의 침입과 아틸라의 존재는 서로마 제국의 붕괴를 가져왔고, 유럽의 재편을 이끌었다. 역사가들은 오랫동안 ‘훈’족이 기원전 200년부터 기원후 100년경 멸망할 때까지 중국 북부와 서부 국경을 위협했던 유목민 집단인 ‘흉노’에서 유래됐다고 생각해왔다. 그렇지만 과연 훈족과 흉노족이 같은 민족이었는지, 중앙아시아 지역을 활보했던 흉노족이 어떻게 로마 국경까지 이동할 수 있었는지 고고학적 증거는 불분명했다. 더군다나, 흉노와 훈족의 무덤 양식은 비슷하지 않았고, 흉노가 역사에서 사라진 기원후 100년부터 훈족이 유럽에 나타나기까지는 300년 정도의 공백이 존재하는 등의 문제로 학계에서는 훈족이 흉노에게서 유래했는지에 대해 논쟁이 이어지고 있었다. 이런 가운데 독일 막스 플랑크 진화인류학 연구소 고유전학과 연구진을 중심으로 체코, 헝가리, 오스트리아, 한국, 미국, 카자흐스탄 7개국 24개 연구 기관과 대학으로 구성된 국제 공동 연구팀은 고(古) DNA를 분석한 결과, 훈족은 흉노와 관련이 없다고 27일 밝혔다. 이번 연구는 유전학자, 고고학자, 역사학자, 생물학자 등 다양한 전공의 연구자들이 모인 다학제 연구팀이 수행했다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 2월 24일 자에 실렸다. 연구팀은 기원전 2세기부터 기원후 6세기까지 약 800년 동안 몽골 초원, 중앙아시아, 중유럽 카르파티아 분지를 포함하는 지역에서 발굴한 370명의 DNA를 분석했다. 특히 카자흐스탄 지역 3~4세기 유적지와 카르파티아 분지의 5~6세기 유적지 등에서 찾아낸 35개의 새로운 게놈 서열을 조사했다. 분석 결과, 훈족이 발흥할 때 카르파티아 분지에 아시아 초원 출신의 대규모 공동체는 없었던 것으로 확인됐다. 그러나, 유럽에서는 보기 드문 동방형 매장지에서는 소수이지만 뚜렷한 집단이 확인됐는데, 이들은 아시아 지역의 유전적 특징을 갖고 있었다. 이에 대해 연구팀은 유럽의 훈족 중 일부에 몽골 초원에서 활동했던 흉노족이 포함돼 있었을 가능성을 보여주지만, 훈족 전체에 유전적 영향은 미치지 못했을 것이라고 설명했다. 흉노의 엘리트 전사들 직계 후손이거나 가까운 친척의 직계 후손이 훈족에 유입됐을 가능성은 있지만 극히 일부라는 것이다. 연구팀에 따르면 훈족은 중부 유럽에서 기원한 것으로 분석되며, 인구 구성은 중부 유럽인 혈토을 중심으로 아시아 계통도 섞여 있었으며, 이들의 혼혈들도 많아 다양했던 것으로 추정된다. 연구를 이끈 주자나 호프마나노바 막스 플랑크 진화인류학 연구소 교수(고유전학)는 “이번 연구는 훈족 내부에 흉노족 엘리트 전사들 일부 직계 후손이 있었음을 보여주지만 훈족이 흉노에서 유래되지는 않았음을 알려준다”며 “동시에 훈족 인구가 유전적으로 매우 이질적이었음을 보여준다”라고 말했다. 호프마나노바 교수는 “최첨단 유전 연구가 과거 인구 구성과 기원에 대한 고고학적, 역사학적 논쟁을 해결해 줄 수 있음을 알 수 있다”라고 덧붙였다.

평균 연령과 기대 수명이 늘어나면서 많은 사람은 얼마나 더 건강하게 멀쩡한 정신을 갖고 살 수 있는지에 관심이 크다. 그렇지만, 나이가 들면서 가장 큰 걱정인 치매나 파킨슨병처럼 퇴행성 뇌 질환은 여전히 정복되지 않고 있다. 이런 상황에서 정확한 뇌 나이를 측정해 노화에 따른 뇌 기능 저하를 예방할 수 있는 방법이 나와 눈길이 쏠린다. 미국 서던 캘리포니아대(USC) 전자·컴퓨터공학과, 의생명공학과, 의대 노인학과, 계량·전산 생물학과, 영국 킹스 칼리지 런던 정신의학과 공동 연구팀은 뇌가 얼마나 빨리 노화되고 있는지 측정해 인지 저하와 치매를 예방하고 치료할 수 있는 인공지능(AI) 모델을 개발했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNAS’ 2월 25일 자에 실렸다. 뇌 노화가 빠를수록 인지 장애 위험이 커진다. 보통 생물학적 나이를 측정할 때는 혈액을 채취해 후성유전학적 노화와 DNA 메틸화 정도를 살핀다. 그렇지만, 혈액 표본으로 뇌의 생물학적 나이를 측정하는 것은 부정확하다는 단점이 있다. 뇌와 혈관 사이에 장벽 때문에 혈액 세포가 뇌로 들어갈 수 없기 때문이다. 환자의 뇌에서 직접 표본을 채취하는 방법이 있기는 하지만, 수술이 필요하기 때문에 일반인의 뇌 조직을 채취한다는 것은 현실적으로 불가능하다. 이에 연구팀은 뇌 자기공명영상(MRI) 사진을 분석해 머리를 열지 않는 비침습적 방법으로 뇌 나이를 측정하는 방법을 고안해냈다. 이번에 개발한 ‘3차원 합성곱 신경망’(3D-CNN) 기술은 정상 성인남녀 3000명의 MRI 영상으로 훈련하고 검증됐다. 이전에 나온 AI 모델들은 환자의 뇌 영상으로 실제 나이보다 “얼마나 더 늙었는지”를 알려줄 수 있지만, 삶의 어느 단계에서 발생했는지, 노화 속도는 어떤지를 알 수 없었다. 연구팀은 3D-CNN을 인지적으로 건강한 성인 남녀 104명과 알츠하이머 환자 140명에게 적용했다. 그 결과, 측정값이 기존 인지 테스트 결과와 일치하는 것이 확인됐다. 또 특정 뇌 영역의 노화 속도가 성별에 따라 다르다는 것이 관찰됐는데, 이는 남성과 여성이 알츠하이머를 포함한 퇴행성 뇌신경질환 발병률이 다른 이유를 설명해준다고 연구팀은 설명했다. 뇌 노화 속도가 빠를수록 기억력, 실행 속도, 실행 기능, 처리 속도를 포함한 인지기능 저하 속도도 높아질 가능성이 크다는 것이 재확인됐다. 연구를 이끈 안드레이 이리미아 USC 교수는 “이번에 개발한 기술은 뇌 나이만 측정하는 것이 아니라 뇌 노화 속도가 빨라지고 있는지, 느려지는지와 관련한 신경해부학적 변화를 정확하게 파악할 수 있다”라며 “이번 기술을 더욱 발전시켜 알츠하이머 발병 위험을 정확한 수치로 나타낼 수 있는 인공지능을 개발하려 하고 있다”라고 말했다.

손톱이 빨리 자랄 경우 장수할 확률이 높다는 전문가의 주장이 나온 가운데, 손톱 모양으로 피부암인지 판단할 수 있다는 의견도 나와 눈길을 끌었다. 최근 영국 데일리메일에 따르면 하버드 의대 유전학 전문가인 데이비드 싱클레어 박사는 손톱 건강이 신체에 새롭고 건강한 세포를 생성하는 속도를 나타내는 주요 지표라고 주장했다. 싱클레어 박사는 팟캐스트 ‘라이브스팬’에서 “손톱성장 속도는 노화가 진행되고 있는지, 아니면 진행되지 않고 있는지를 보여주는 아주 좋은 지표”라고 강조했다. 그는 과학자들이 수백명의 사람들의 손톱에 작은 줄자를 붙이고 수년에 걸쳐 손톱의 성장을 추적한 지난 1979년의 연구를 인용했다. 해당 연구의 연구진들은 30세부터 주당 손톱 성장률이 매년 약 0.5%씩 감소하는 것을 발견했다고 전했다. 이에 연구진은 손톱이 빨리 자라고, 같은 나이 또래 사람들보다 더 자주 잘라야 한다면 평균보다 노화가 느리게 일어나고 있다는 신호일 수 있다고 밝혔다. 이에 싱클레어 박사는 “연구를 접한 뒤 나는 내 손톱이 느리게 자라는지 확인하고 있다”며 “손톱을 깎을 때마다 그전에는 언제 손톱을 깎았는지 떠올린다”고 전했다. 손톱 성장에 영향을 주는 또 다른 원인으로는 식단이 있다. 영양결핍이 있는 사람들은 손톱 성장이 느리며, 사춘기와 임신일 때에는 손톱 성장이 급격히 빨라지는 것으로 알려져 있다. 또한 손톱 모양은 다양한 건강 문제의 신호가 될 수 있다. 손톱 밑의 검은 반점은 흑색종이나 손톱 밑에서 자라는 사마귀와 같은 암의 징후일 수 있다. 흑색종은 손·발가락이나 발바닥·얼굴·등·정강이 등에 잘 침범한다. 반점이나 결절로 보여 검은 점과 유사하지만 병변이 대칭적이지 않고 경계가 불규칙한 것이 특징이다. 색깔이 다양하고 지름이 0.6㎝ 이상인 경우, 점이 있는 부위가 가렵고 헐거나 원래의 모양에서 더 커지면 흑색종일 가능성이 높다. 손톱에 흰 반점이나 줄이 생기는 경우는 식단에서 아연, 칼슘, 철분이 충분하지 않다는 신호일 수 있고, 곰팡이 감염일 수도 있어 주의가 필요하다.

살이 찌는 것은 에너지 소비 없이 과식하는 것이 원인이다. 살이 찐 사람들은 포만감을 느끼는 신경 회로가 둔감한 경우가 많다. 이 때문에 다이어트 관련 약들은 뇌를 속여 포만감을 느끼게 해 음식 섭취를 줄이는 방식이 주로 사용된다. 최근 의학자들이 동물의 뇌 속에는 식사 중단을 명령하는 신경회로가 있다는 사실을 새로 발견했다. 해당 신경 회로를 자극하면 음식 섭취를 중단할 수 있기 때문에 새로운 비만 치료법으로 개발될 가능성도 크다. 미국 컬럼비아대 의대 연구팀은 생쥐 실험에서 식사를 중단하도록 명령하는 특수한 뇌신경 세포와 회로를 발견했다고 8일 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 2월 6일 자에 실렸다. 뇌 속 많은 섭식 회로는 음식 섭취를 감시하는 역할을 하지만, 이들 섭식 회로의 신경 세포가 식사를 중단하라고 명령을 내리지는 않는다. 연구팀은 뇌간에서 세포의 위치와 분자 구성을 구분할 수 있는 ‘공간 분해 분자 프로파일링’이라는 기술을 사용해 지금까지는 구분해 내지 못했던 다양한 유형의 세포를 식별해 냈다. 이를 통해 식욕 조절에 관여하는 다른 뉴런과 유사해 보이지만, 다른 특징을 가진 신경세포를 발견했다. 호흡과 혈압, 체온, 혈당을 조절하고 무의식적 반사운동에 관여하는 뇌간은 뇌에서 가장 오래된 부위로 5억년 이전부터 진화됐다. 파충류의 뇌를 닮았기 때문에 ‘파충류 뇌’라고도 불린다. 연구팀은 광(光)유전학 기술을 이용해 이번에 발견한 뇌간의 신경세포가 식사에 어떤 영향을 미치는지 알아봤다. 빛으로 이번에 발견된 뉴런을 활성화하면 생쥐는 평소 먹는 양보다 훨씬 적은 음식만 섭취하는 것이 확인됐다. 또 빛의 강도에 따라 식사 중단뿐만 아니라 식사 속도도 늦추는 것이 확인됐다. 연구팀에 따르면 이 뉴런은 최근 비만과 당뇨 치료에 널리 사용되는 GLP-1 호르몬에 의해 활성화된다. 생쥐에서 발견됐지만 모든 척추동물에서 본질적으로 같은 뇌의 일부분인 뇌간에 있는다는 사실을 미뤄 인간도 같은 뉴런을 가지고 있을 가능성이 크다. 연구를 이끈 알렉산더 넥토우 수석연구원은 “이번에 발견된 뉴런은 포만감 조절에 관여하는 기존 뉴런들과 다르다”며 “기존에 발견된 뉴런들은 입에 넣은 음식이나 음식이 장을 채우고 있다는 것만 인식하는 수준이지만, 이번에 발견한 뉴런은 다양한 정보를 모두 통합해 식사 자체를 차단할 수 있다는 것을 확인한 만큼 부작용 없는 새로운 비만 치료법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다.

오메가3 지방산은 항염증 기능이 있어서 심혈관 질환, 관절염, 일부 자가면역 장애와 같은 만성 염증 질환 위험을 줄이는 데 도움이 되는 것으로 알려져 많은 사람이 건강기능식품으로 복용한다. 그렇지만 일부에서는 오메가3가 알려진 것과는 달리 실제 효과는 크지 않다는 목소리도 나오고 있다. 이런 상황에서 스위스, 미국, 호주, 프랑스 4개국 공동 연구팀은 오메가3가 생물학적 노화 속도를 늦추는 도움이 된다고 밝혔다. 스위스 취리히대 노인학·노화학과, 바젤대 노인의학과, 제네바대 의대, 제네바 대학병원, 미국 컬럼비아대 공중보건대, 터프츠대 노화 영양 연구센터, 하버드대 보건 정책관리학과, 영양학 및 역학과, 하버드대 의대, 브리검여성병원, 호주 모나쉬대 생물 신경정신과학과, 프랑스 툴루즈대 부속 병원, 폴 사바티에 툴루즈3대학 약학과 연구진이 참여했다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 노화’ 2월 4일 자에 실렸다. 앞선 많은 임상시험 연구에서 칼로리 제한이 사람의 노화를 늦출 수 있다는 사실은 밝혀진 바 있다. 또 동물 연구나 사람을 대상으로 한 소규모 연구에서 비타민D나 오메가3 지방산을 섭취하는 것이 생물학적 노화를 늦출 수 있다는 결과를 얻기도 했다. 그렇지만, 일반적인 효과에 대해서는 아직 명확한 연구가 이뤄지지 않았다. 이에 연구팀은 스위스에 거주하는 70세 이상 남녀 777명을 대상으로 한 임상시험을 실시했다. 연구팀은 후성유전학적 시계로 알려진 분자생물학 도구를 이용해 오메가3 섭취가 노화 속도에 어떤 영향을 미치는지 계산했다. 실험 참가자들은 3년 동안 하루 2000IU의 비타민D를 섭취하거나 하루 1g의 오메가3를 섭취하든지, 일주일에 3회 각 30분 동안 실내 운동을 하도록 했다. IU는 비타민을 비롯해 약물의 생리 활성을 측정하기 위한 단위로, 약물 종류에 따라 우리가 흔히 알고 있는 g, ㎎, ㎍이 다르다. 비타민D의 경우는 1㎎이 4만 IU지만, 비타민C는 1㎎이 20 IU에 해당한다. 오메가3 1g은 시중에 판매하는 제품 1캡슐 정도 다. 3년 동안 추적 조사 결과, 오메가3 섭취가 여러 후성유전학적 시계에서 생물학적 노화를 최대 4개월까지 늦추는 것이 확인됐다. 이는 실험 대상자의 성별, 나이, 체질량지수(BMI)에 영향을 전혀 받지 않는 것으로 조사됐다. 연구팀에 따르면 오메가3, 비타민D를 함께 복용하면서 운동까지 병행하면 노화 예방에 가장 좋은 것으로 나타났다. 특히, 세 가지 방법 모두를 병행할 경우 암 발생 위험을 낮추고 체력 저하도 예방하는 것으로 밝혀졌다. 연구를 이끈 하이케 비쇼프-페라리 스위스 취리히대 교수는 “이번 연구에 따르면 오메가3, 비타민D 뵥용, 규칙적 운동이 노화 예방이 미치는 영향은 각기 다르지만, 작동 메커니즘은 서로 유사하다”라며 “세 가지 방법을 모두 적용하면 노화 예방 효과가 더 강해진다는 사실을 알 수 있었다”라고 말했다.

아산사회복지재단(이사장 정몽준)은 제18회 아산의학상 수상자로 기초의학 부문에 칼 다이서로스(53) 미국 스탠퍼드대 생명공학 및 정신의학·행동과학부 교수, 임상의학 부문에 안명주(63) 삼성서울병원 혈액종양내과 교수를 선정했다고 21일 밝혔다. 다이서로스 교수는 생체 조직의 세포들을 빛으로 제어하는 광유전학의 창시자로서 감각, 인지, 행동의 세포적 기반을 이해하고 뇌와 행동의 연결 기전을 밝힌 공로를 인정받았다. 안 교수는 폐암·두경부암 분야의 세계적인 권위자로 암 치료 실적 향상을 위한 신약 임상시험을 주도적으로 수행했고 폭넓은 중개 연구를 통해 종양학 발전에 이바지했다. 젊은 의학자 부문 수상자로는 박용근(44) 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 교수와 최홍윤(38) 서울대병원 핵의학과 교수가 선정됐다.

현재 영국인의 직접적 조상인 앵글로·색슨족은 5세기경에 영국으로 옮겨온 이주민 세력이었다. 앵글로색슨족이 브리타니아라고 부르는 지역으로 옮겨가기 이전까지는 켈트족이 지배하고 있었다. 켈트족하면 흔히 영화 ‘글레디에이터’의 첫 장면에서 등장하는 덩치가 크고 사나운 남성들을 떠올리기 마련이다. 그런데, 2000년 전 철기 시대까지만 해도 영국의 켈트족 사회는 여성이 사회 네트워크의 중심이었다는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 아일랜드 트리니티 칼리지 더블린(TCD) 유전학과, 영국 본머스대 고고학·고인류학과, 생명·환경과학과, 브리스톨대 수학부, 에스토니아 타루대 유전학과, 미국 하와이대 언어학과, 독일 튀빙겐대 고등연구소 공동 연구팀은 2000년 전 철기 시대 영국인들의 DNA를 분석한 결과, 당시 켈트족 사회는 기혼 여성을 중심으로 한 강력한 모계 사회였다고 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 1월 16일 자에 실렸다. 인간 사회의 구조는 부부가 주로 어디에 거주하는지에 따라 결정되는 것으로 알려져 있다. 부계 사회는 부부가 주로 남성의 가족과 함께 살거나 그 근처에 거주하는 반면, 모계 사회에서는 부부가 여성의 부모 거주지와 가까운 곳에서 산다. 일부일처제는 유럽의 경우 신석기 시대, 청동기 시대 유적지에서부터 흔하게 관찰되는 제도다. 일부일처제가 보편화됐다고 하더라도, 그 사회가 부계 중심 사회라고 보기는 어렵다. 기원전 100년에서 서기 100년경 영국 중부 남부 해안을 차지하고 있었던 켈트족 일파인 듀로트리게스 부족 유적지를 보면 남성보다는 여성의 매장지에서 지도자를 의미하는 귀중품들이 훨씬 많이 출토됐다. 이를 통해 듀로트리게스 부족은 여성 중심 모계 사회였음을 추정할 수 있다. 연구팀은 이런 고고학적 발견과 추정을 뒷받침하기 위해 영국 남부 듀로트리게스 부족 거주지를 비롯해 철기 시대 공동묘지에 묻힌 57명의 남녀 게놈을 분석했다. 그 결과, 모든 게놈이 모계를 통한 혈연관계가 있는 것으로 확인됐고, 혈연관계가 없는 개인은 결혼 후 이주한 것으로 추정되는 남성이라는 사실을 확인했다. 연구팀은 고대 영국인의 DNA를 프랑스, 네덜란드, 체코 등 다른 유럽 유적지에 묻힌 유골들의 DNA와 비교했다. 이를 통해 영국 철기 시대 인구와 유럽 대륙의 인구 사이에 교류가 있었다는 사실도 밝혀냈다. 연구를 이끈 라라 캐시디 TCD 박사(분자 인구 유전학)는 “이번 연구는 고고학적 발견을 통해 추정됐던 사실을 DNA 분석으로 검증할 수 있음을 보여준다”라며 “철기 시대 영국은 유럽 대륙과 활발한 교류를 통해 사회를 구성했고 켈트어 도입 등 지역 문화에 영향을 받았음을 알 수 있다”라고 말했다.

지구상에 현존하는 유일한 인류종(種)인 호모 사피엔스와 ‘사랑’을 나눴을 것으로 추정되는 14만 6000년 전 고인류의 얼굴이 복원됐다. 복원에 이용된 두개골 화석은 1933년 중국 헤이룽장성(省) 하얼빈에서 발견된 30만~14만 년 전 고인류로, ‘검은 용’이라는 뜻의 헤이룽(黑龍) 지명을 본 따 ‘호모 룽기’(Dragon Man)라고 명명됐다. 호모 룽기는 네안데르탈인과 호모 사피엔스를 모두 아우르는 특징을 가지고 있다. 예컨대 뇌 용량은 호모 사피엔스와 비슷하지만, 유전자 분석 결과는 네안테르탈인의 자매 종으로 확인됐다. 학계에서는 호모 룽기가 네안데르탈인과 호모 사피엔스, 더불어 동시대를 살았던 데니소바인(Denisovans)과도 다른 인류 종이라는 의견과, 명백한 데니소바인에 속한다는 의견이 맞선다. 데니소바인은 인류의 가장 가까운 친척이자, 현생 인류인 호모 사피엔스와 공존하면서 서로 교배한 이류종이다. 현대 인류의 DNA에서 데니소바인의 유전적 흔적이 발견되는 것은 두 종 간의 교배가 있었다는 강력한 증거로 꼽힌다. 이번에 공개된 얼굴상은 멸종된 고생물의 과거 모습을 복원하는 미국 예술가인 존 거쉬가 만든 것으로, 지금까지 공개된 유전적 데이터를 동원해 인류의 가장 가까운 친척으로 추정되는 호모 룽기 또는 데니소바인의 얼굴을 재구성했다. 거쉬는 먼저 하얼빈에서 발견된 두개골을 본 딴 플라스틱 복제품을 만든 뒤, 두개골의 뼈 구조를 측정해 코의 모양과 크기를 짐작했다. 또 아프리카 원숭이와 인간의 안구 직경 및 눈구멍 크기의 비율이 비슷하다는 데이터에 따라 이를 이용해 눈을 조각했다. 그 결과 지금까지 공개된 것 중 가장 많은 데이터를 적용한 사실적인 호모 룽기의 얼굴이 완성됐다. 완성된 호모 룽기의 피부는 검은 빛을 띠고있으며, 턱이 좁고 콧등이 납작하며 눈과 눈 사이가 현생 인류보다 멀어져 있는 것이 특징이다. 인류 진화의 열쇠를 품은 데니소바인호모 룽기, 일각에서는 데니소바인이라고 부르는 고인류에 대해서는 알려진 사실이 많지 않다. 현재까지 남겨진 데니소바인의 흔적은 턱뼈 1개, 손가락뼈 1개, 두개골 조각 1개, 치아 3개, 기타 뼛조각 4개뿐이다. 유전학자들은 뼛조각들과 이들이 발견된 동굴의 흙에서 DNA를 추출해 데니소바인과 관련한 미스터리를 풀어나가고 있다. 이 과정에서 데니소바인이 호모 사피엔스뿐만 아니라 네안데르탈인과도 교배해 지구 곳곳으로 DNA가 퍼져나갔음을 알게 됐다. 실제로 데니소바인은 알타이산맥부터 티베트고원, 인도차이나반도 등까지 분포했던 것으로 추정되며, 티베트 바이시야 카르스트 동굴은 1980년 16만 년 전에 살았던 데니소바인 턱뼈 조각이 발견된 곳으로 유명하다. 이 동굴에서는 4만 8000~3만 2000년 전 것으로 추정되는 데니소바인의 갈비뼈 조각도 발견됐는데, 이는 데니소바인이 현생인류인 호모 사피엔스가 유라시아 대륙에 흩어져 살던 시기인 후기 플레이스토세까지 이곳에서 살았다는 것을 의미한다. 티베트 동굴에서 발견된 데니소바인 뼛조각을 연구한 덴마크 코펜하겐대 프리도 벨커르 교수는 지난해 7월 과학저널 네이처에 실린 논문에서 “데니소바인은 두 차례 빙하기와 그사이 따뜻한 간빙기에도 비교적 안정적 환경을 제공했던 티베트고원에서 살았다”면서 “다만 데니소바인이 티베트고원에서 언제, 왜 멸종했는지는 여전히 연구해야 할 과제”라고 밝혔다.

지구상에 현존하는 유일한 인류종(種)인 호모 사피엔스와 ‘사랑’을 나눴을 것으로 추정되는 14만 6000년 전 고인류의 얼굴이 복원됐다. 복원에 이용된 두개골 화석은 1933년 중국 헤이룽장성(省) 하얼빈에서 발견된 30만~14만 년 전 고인류로, ‘검은 용’이라는 뜻의 헤이룽(黑龍) 지명을 본 따 ‘호모 룽기’(Dragon Man)라고 명명됐다. 호모 룽기는 네안데르탈인과 호모 사피엔스를 모두 아우르는 특징을 가지고 있다. 예컨대 뇌 용량은 호모 사피엔스와 비슷하지만, 유전자 분석 결과는 네안테르탈인의 자매 종으로 확인됐다. 학계에서는 호모 룽기가 네안데르탈인과 호모 사피엔스, 더불어 동시대를 살았던 데니소바인(Denisovans)과도 다른 인류 종이라는 의견과, 명백한 데니소바인에 속한다는 의견이 맞선다. 데니소바인은 인류의 가장 가까운 친척이자, 현생 인류인 호모 사피엔스와 공존하면서 서로 교배한 이류종이다. 현대 인류의 DNA에서 데니소바인의 유전적 흔적이 발견되는 것은 두 종 간의 교배가 있었다는 강력한 증거로 꼽힌다. 이번에 공개된 얼굴상은 멸종된 고생물의 과거 모습을 복원하는 미국 예술가인 존 거쉬가 만든 것으로, 지금까지 공개된 유전적 데이터를 동원해 인류의 가장 가까운 친척으로 추정되는 호모 룽기 또는 데니소바인의 얼굴을 재구성했다. 거쉬는 먼저 하얼빈에서 발견된 두개골을 본 딴 플라스틱 복제품을 만든 뒤, 두개골의 뼈 구조를 측정해 코의 모양과 크기를 짐작했다. 또 아프리카 원숭이와 인간의 안구 직경 및 눈구멍 크기의 비율이 비슷하다는 데이터에 따라 이를 이용해 눈을 조각했다. 그 결과 지금까지 공개된 것 중 가장 많은 데이터를 적용한 사실적인 호모 룽기의 얼굴이 완성됐다. 완성된 호모 룽기의 피부는 검은 빛을 띠고있으며, 턱이 좁고 콧등이 납작하며 눈과 눈 사이가 현생 인류보다 멀어져 있는 것이 특징이다. 인류 진화의 열쇠를 품은 데니소바인호모 룽기, 일각에서는 데니소바인이라고 부르는 고인류에 대해서는 알려진 사실이 많지 않다. 현재까지 남겨진 데니소바인의 흔적은 턱뼈 1개, 손가락뼈 1개, 두개골 조각 1개, 치아 3개, 기타 뼛조각 4개뿐이다. 유전학자들은 뼛조각들과 이들이 발견된 동굴의 흙에서 DNA를 추출해 데니소바인과 관련한 미스터리를 풀어나가고 있다. 이 과정에서 데니소바인이 호모 사피엔스뿐만 아니라 네안데르탈인과도 교배해 지구 곳곳으로 DNA가 퍼져나갔음을 알게 됐다. 실제로 데니소바인은 알타이산맥부터 티베트고원, 인도차이나반도 등까지 분포했던 것으로 추정되며, 티베트 바이시야 카르스트 동굴은 1980년 16만 년 전에 살았던 데니소바인 턱뼈 조각이 발견된 곳으로 유명하다. 이 동굴에서는 4만 8000~3만 2000년 전 것으로 추정되는 데니소바인의 갈비뼈 조각도 발견됐는데, 이는 데니소바인이 현생인류인 호모 사피엔스가 유라시아 대륙에 흩어져 살던 시기인 후기 플레이스토세까지 이곳에서 살았다는 것을 의미한다. 티베트 동굴에서 발견된 데니소바인 뼛조각을 연구한 덴마크 코펜하겐대 프리도 벨커르 교수는 지난해 7월 과학저널 네이처에 실린 논문에서 “데니소바인은 두 차례 빙하기와 그사이 따뜻한 간빙기에도 비교적 안정적 환경을 제공했던 티베트고원에서 살았다”면서 “다만 데니소바인이 티베트고원에서 언제, 왜 멸종했는지는 여전히 연구해야 할 과제”라고 밝혔다.

옛사람들은 하루의 피로를 씻어 주는 잠을 묵은 때를 벗겨 내는 목욕과 같은 것으로 생각했습니다. 그런데 최근에는 의외로 많은 사람이 불면을 호소합니다. 겨울에는 추운 날씨로 인해 쉽게 피로해지고, 잠을 잔 뒤에도 개운함을 느끼지 못할 때가 많습니다. 꿀잠이라고 하는 숙면은 단순히 휴식을 취하는 것 이상으로 정신을 맑게 해 주는 효과가 있습니다. 덴마크 코펜하겐대 중개 나노의학 연구센터, 국립 수면 의학 연구센터, 영국 옥스퍼드대 생리·해부·유전학과, 미국 로체스터대 중개 나노의학 연구센터 공동 연구팀은 깊은 수면이 뇌에 쌓인 노폐물을 씻어 내 뇌 건강을 유지하는 과정을 실시간으로 관찰하는 데 성공했습니다. 이 연구 결과는 생명 과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 1월 9일자에 실렸습니다. 뇌에 뇌척수액을 순환시켜 노폐물을 제거하는 림프계라는 시스템이 있다는 사실은 잘 알려져 있습니다. 이 시스템은 치매와 같은 퇴행성 뇌 질환을 유발하는 독성 단백질을 제거하는 데 도움이 됩니다. 그렇지만 지금까지 이 과정의 작동 원리는 명확히 밝혀지지 않았습니다. 이에 연구팀은 인간의 뇌와 기능적으로 유사한 생쥐의 뇌를 정밀하게 관찰했습니다. 그 결과 노르에피네프린이라는 호르몬이 뇌 속 노폐물을 제거하는 데 핵심 역할을 한다는 사실을 발견했습니다. 노르에피네프린은 교감신경계를 자극해 심박수를 증가시키고 불안 반응에 관여하는 물질로만 알려져 있었습니다. 그런데 숙면하고 있을 때 뇌줄기로도 불리는 뇌간이 약 50초 간격으로 노르에피네프린에 미세한 파동을 일으키는 것이 확인됐습니다. 노르에피네프린은 혈관을 수축·이완시키며 혈액에 규칙적인 흐름을 만들어 노폐물을 제거하고 운반·폐기한다고 연구팀은 설명했습니다. 연구팀은 뇌척수액 흐름과 혈액량 변화도 관찰했는데 뇌척수액 흐름이 혈액량 변화에 따라 변동하는 것을 확인했습니다. 혈관이 펌프 역할을 해 주변 뇌척수액을 밀어 내면서 노폐물을 배출한다는 말입니다. 또 연구팀은 모든 수면이 똑같은 역할을 하는지에도 의문을 품었습니다. 이에 연구팀은 수면을 돕는 졸피뎀을 생쥐에게 투여해 살펴본 결과, 약물을 투여받은 생쥐는 자연스럽게 잠든 생쥐보다 노르에피네프린 파동이 절반 이하로 떨어지는 것으로 관찰됐습니다. 잠에는 빨리 들지 몰라도 뇌의 노폐물 제거 효율은 30% 이상 줄어들었다는 것입니다. 이는 수면 보조제가 뇌 속 노폐물 제거에 방해 요인이 될 수 있다는 의미입니다. 연구를 이끈 마이켄 네데르고르 로체스터대 의대 교수는 “수면이란 잠 자기 전에 식기세척기를 작동시켜 아침에 깨끗한 뇌로 깨어날 수 있게 하는 것과 같다”고 말했습니다.