중앙암등록본부에 따르면 국내 전체 암 발생 중 5위, 여성에게서 발생하는 암 중 1위가 유방암이다. 유방암은 남녀 모두에게서 발병할 수 있지만, 여성 환자들이 훨씬 많다. 유방암은 발병 초기 자각증상이 없기 때문에 증상이 나타나기 시작하면 암이 상당 부분 진행된 상태인 경우가 많다. 이 때문에 유방암은 다른 암들보다 전이나 재발이 잦은 암으로 알려져 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 연구팀은 유방암의 종양 미세환경에서 유방암세포를 키우고 전이시키는 지방세포를 잡아냈다고 4일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘암 연구’(Cancer Research)에 실렸다. 종양 미세환경은 종양이 존재하는 세포 환경이다. 특히 지방세포는 암세포의 성장에 필요한 에너지 공급과 증식을 촉진하는 다양한 분비체를 제공한다. 암세포는 이런 작용을 활성화하기 위해 지방세포의 특성을 바꿔 ‘암 연관 지방세포’로 만든다. 연구팀은 유방암 종양 미세환경에서 발견된 암 연관 지방세포가 FAM3C라는 분비체를 조절한다는 사실을 밝혀냈다. 이 물질은 유방암 종양 미세환경이 변하도록 만들어 가까이 있는 유방암 세포의 생존과 전이를 촉진하는 것을 처음 확인했다. 유방암 초기에 FAM3C 분비체가 증가하면 암 연관 지방세포 생존력을 향상하고 섬유화가 억제된다. 장기 일부가 딱딱하게 변하는 섬유화가 억제되면 다양한 분비체가 암세포에 쉽게 접근할 수 있어 암세포가 커지게 된다고 연구팀은 설명했다. 반대로 유방암 말기에는 암 연관 지방세포가 FAM3C 분비체를 감소시켜 섬유화를 촉진 시키는데, 이렇게 되면 암세포가 다른 부위로 더 쉽게 이동하고 침투할 수 있게 된다. 연구팀은 생쥐 실험을 통해 유방암 초기 단계에서 암 연관 지방세포의 FAM3C 분비체를 억제하면 유방암의 성장과 전이가 억제된다는 것을 확인했다. 연구를 이끈 박지영 UNIST 교수는 “이번 연구는 암 연관 지방세포가 분비체 FAM3C를 통해 유방암 성장과 전이를 직접 조절한다는 것을 확인했다”라면서 “이번 연구 결과를 바탕으로 유방암 조기 진단 마커와 전이 치료제 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다.

새해가 되면 사람들은 이런저런 신년 계획을 세웁니다. 가장 많은 것이 운동하기, 금연, 금주 등 건강과 관련된 것입니다. 과학기술 발달과 생활환경 개선 등의 이유로 기대수명이 늘어나면서 ‘100세 시대’가 눈앞으로 다가왔습니다. 불과 30~40년 전만 해도 육십갑자가 한 번 돌아 태어났을 때 간지를 맞는 60세를 환갑이라고 부르며 가족, 친지는 물론 이웃까지 불러 큰 잔치를 벌였습니다. 태어나 60년을 산다는 것이 쉽지 않았기 때문에 60년을 살았다는 것은 많은 사람의 축복을 받을 일이었습니다. 그렇지만 지난해 말 통계청이 발표한 ‘2022년 생명표’에 따르면 2022년 태어난 남자아이의 기대수명은 79.9년, 여자아이는 85.6년이었습니다. 1970년에 태어난 남녀의 기대수명은 각각 58.7세, 65.8세로 반세기 만에 남녀 모두 수명이 약 20년 늘었습니다. 이런 추세와 과학기술 발달을 고려하면 100세 시대는 물론 120세 시대, 150세 시대를 넘어 인공지능과 헬스케어 기술이 결합해 500세 시대까지 가능하다는 전문가도 있습니다. 일본과 미국 의과학자들은 미토콘드리아와 리소좀이라는 세포 소기관을 건강하게 유지해 세포 노화를 막을 수 있는 단백질을 발견했다고 3일 밝혔습니다. 이번 연구에는 오사카대 의학전문대학원, 도쿄 메트로폴리탄 의과학연구소, 도쿄 의학·치의학대, 나라 의과대, 교토대 의학전문대학원, 도쿠시마대 고등 의과학연구소, 미국 시카고 일리노이대 과학자들이 참여했습니다. 이 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제 학술지 ‘PNSA’ 1월 2일자에 게재됐습니다. 미토콘드리아는 ‘세포 공장’이라는 별명을 가진 세포 소기관으로 세포 내 호흡, 에너지 생성을 담당합니다. 세포 내 흡수 및 포식작용을 담당하는 리소좀은 세포 안으로 들어온 물질을 없애는데 특히 오래된 세포 내 소기관을 제거하고 재활용하는 방식으로 세포 내 신호 전달, 에너지 대사에 관여합니다. 그렇기 때문에 이 두 세포 소기관이 손상될 경우 노화를 포함해 각종 질병이 발생하게 됩니다. 그렇지만 이들의 조절과 유지에 대해서는 명확히 파악되지 않고 있습니다. 연구팀은 ‘염색체 면역침전법’을 이용해 HKDC1 단백질을 발견하고 이 단백질이 세포 노화를 방지한다는 사실을 확인했습니다. 염색체 면역침전법은 원하는 단백질이 결합한 DNA만 선택적으로 농축 및 정제해 해당 단백질과 상호작용하는 DNA 서열을 알 수 있는 방법입니다. HKDC1 단백질은 손상된 미토콘드리아와 리소좀을 제거해 세포를 깨끗하게 유지하는 것으로 확인됐습니다. 결국 HKDC1 단백질이 세포 소기관을 깨끗하게 만들고 깨끗한 세포는 인체 조직까지 건강하게 유지해 건강 유지와 수명 연장을 돕는다는 설명입니다. 연구를 이끈 다모츠 요시모리 오사카대 교수(유전학)는 “세포 소기관의 기능장애는 노화 및 노화 관련 질병과 관계가 있는 만큼 이번 발견이 노화 관련 질환에 대한 새로운 치료법 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 본다”고 말했습니다. 올 한 해 이뤄졌으면 하는 소원은 많겠지만 건강을 잃으면 모든 것을 잃는다는 말처럼 무엇보다 건강한 갑진년이 되시길 바랍니다.

바다에 사는 돌고래도 사람처럼 하품한다는 사실이 과학적으로 입증됐다. 일본 미에대 연구팀은 야생의 돌고래가 사람처럼 하품하듯 턱을 크게 벌린 뒤 더 활기하게 움직이는 모습을 확인했다고 밝혔다. 앞서 2021년 수족관에 사는 돌고래가 하품하는 모습이 목격됐지만, 자연 상태에서는 처음 확인된 것이다. 하품은 사람 뿐 아니라 원숭이나 새, 심지어 개구리에서도 관찰된다. 뇌에 산소를 공급하거나 졸음을 쫓기 위해 하품한다고 과학자들은 보고 있다. 그러나 당시에는 돌고래가 물 속에서 숨도 쉬지 않고 하품하는 것이 실제 하품이라고 단정지을 수는 없었다. 수족관 듀공에게서도 하품하듯 입을 움직이는 모습이 포착됐지만, 자유롭게 움직일 수 없는 사육 동물에게서만 나타나는 이상 현상일 수도 있다고 여겨졌기 때문이다.이에 연구진은 2012년부터 2017년까지 도쿄에서 남쪽으로 약 190㎞ 떨어진 미쿠라 섬 앞바다에서 돌고래를 촬영했던 1816시간 분량의 돌고래 영상을 분석했다. 영상에는 돌고래가 입을 벌리는 모습이 94번 등장했다. 이 중 89번은 다른 돌고래를 위협하거나 먹이를 먹을 때 또는 장난을 칠 때와 같이 목적이 분명한 행동이었다. 나머지 5번은 입을 벌려야 할 뚜렷한 이유가 없었다. 연구진은 하품으로 의심되는 행동은 3단계로 나타났다며 입을 천천히 벌리고 최대한 벌린 상태를 유지하고 빠르게 다무는 형태를 따랐다고 설명했다. 특히 이같은 하품은 모두 졸음이 오는 아침에 나타났다. 심지어는 사람과 마찬가지로 하품을 하고 난 뒤 일시적으로 더 활기차게 움직였다. 의사들은 하품에 대해 입을 ▲ 천천히 벌리며 숨을 들이마시기 ▲ 벌린 채로 유지하기 ▲ 숨을 내쉬면서 재빨리 다물기라는 세 가지 동작으로 구성된 무의식적 행동으로 정의해 왔다. 이에 대해 연구 저자인 모리사카 타다미치 교수는 “새로운 연구는 이제 (하품의) 정의를 바꿀 때가 됐다는 점을 시사한다”고 말했다. 그는 하품에 대한 새로운 정의에서는 호흡을 빼고 입의 움직임만을 기술해야 한다며 “입을 천천히 크게 벌리고 그 상태를 유지하고 재빨리 다무는 것”이라고 말했다. 이어 “앞으로는 폐가 있는 물고기나 바다 거북 등 다른 바다 생물의 하품 행동도 연구할 계획”이라고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘바이오원’(BioOne) 최신호에 실렸다.

순천향대학교(총장 김승우)는 나노화학공학과 임정균 교수팀이 대장암 치료에 암세포에 선택적으로 약물을 표적 할 수 있는 새로운 약물접합체(drug conjugate)를 개발했다고 2일 밝혔다. 암의 치료를 위한 화학요법(chemotherapy)은 암세포의 빠른 성장을 억제하거나 암세포들을 사멸하기 위해 강력한 화학물질을 사용하는 약물 치료법이다. 보통 암 환자는 세포를 파괴할 수 있는 강력한 약물을 복용하거나 투여받지만, 암 환자의 혈류를 따라 온몸에 퍼져 특정 질환·종양 부위에 약물의 농도가 낮게 분포되는 단점이 있다. 항암 약물은 온몸을 돌며 건강한 정상세포도 손상하고 메스꺼움·피로·감염 등을 비롯해 모근의 세포 및 모낭의 손상으로 인한 탈모와 약물 장기간 투여 등 약물 내성도 초래할 수 있는 문제점이 있다. 연구팀은 널리 쓰이는 항암제인 캠토테신(camptothecin)을 암세포에 선택적으로 전달할 수 있는 약물 전달체 개발에 초점을 맞췄다. 암세포에만 특이하게 약물을 전달할 수 있게 돼 정상세포를 보호하고 약물에 의한 부작용을 현저하게 줄일 수 있는 방법을 찾은 것이다. 연구팀은 이러한 약물접합체는 기존 약물 단독보다 대장암 세포에 30분 내로 빠르게 투과했고 대장암 세포 안으로 약 30배 이상의 농도로 침투해 대장암 세포의 사멸을 효과적으로 발생시켰다고 설명했다. 교신저자인 임 교수는 “대장암 치료에 있어서 약물접합체를 사용할 경우 환자는 기존 항암제의 투여량을 현저히 줄일 수 있고 대장암 환자의 약물에 대한 부작용과 내성을 획기적으로 줄일 수 있어 향후 대장암 치료에 큰 도움이 될 것으로 전망된다”고 설명했다. 연구 결과는 최근 ‘대장암 치료를 위한 종양 유도 펩타이드 iRGD-접합체의 캠토테신의 종양 내 축적의 향상(Tumor-Homing Peptide iRGD-Conjugate Enhances Tumor Accumulation of Camptothecin for Colon Cancer Therapy)’이라는 제목으로 국제학술지 European Journal of Medicinal Chemistry 12월호 온라인판에 게재됐다. 이번 연구에서 약물접합체의 설계와 개발은 순천향대 나노화학공학과 임 교수팀이, 항암효과 측정 및 동물실험은 순천향대 천안병원 전섭 교수팀과 공동연구로 진행됐다. 한국연구재단 기본연구와 한국연구재단 4단계 두뇌한국21사업의 지원을 받아 수행됐다.

의수나 의족은 선천적으로 몸이 불편하거나 불의의 사고로 신체의 일부를 잃은 사람들에게 일상생활을 지원하는 중요한 수단이다. 그렇지만 여전히 자연스러운 동작을 완벽하게 구현하기는 어려운 과제다. 국내 연구진이 손처럼 자유롭게 움직일 수 있는 로봇 의수를 개발해 주목받고 있다. 포스텍 기계공학과 연구팀은 로봇 의수에 손목 회전 모듈을 도입해 신체에 무리를 주지 않으면서도 자연스러운 움직임을 구현하는 데 성공했다고 2일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의생명공학 분야 국제 학술지 ‘신경공학 및 재활’에 실렸다. 기존 의수는 손상된 부위를 대체하는 목적으로 만들어져 의수와 이어지는 손목을 움직이는 데 제한적이었다. 이 때문에 의수 사용자는 손목을 자유롭게 움직일 수 없어서 팔과 상반신을 크게 움직이는 경향이 있었다. 연구팀은 교통사고로 엄지와 검지를 잃은 환자의 의수를 새로 개발했다. 이번에 만들어진 의수는 뇌에서 근육으로 보내는 신호를 센서로 감지해 움직이며, 기존과 달리 손목 회전 모듈을 도입해 환자가 손목을 자유롭게 움직일 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 새로 개발한 의수와 기존 의수, 일반인의 팔과 상반신 근육 움직임을 비교 분석했다. 근섬유에서 발생하는 근전도 신호와 모션 캡처 시스템으로 팔과 상반신 근육 활동을 측정한 결과, 손을 뻗어 물건을 잡는 동작에서 기존 의수를 사용할 때는 일반인과 비교해 어깨와 상반신 움직임이 260% 높게 나타났다. 반면 연구팀이 개발한 새로운 의수를 사용할 때는 상반신 움직임이 일반인과 비슷한 수준으로 나타난 것이 확인됐다. 특히 근골격계에 2차 손상을 주지 않고 자유로운 움직임이 가능했다. 또 손 기능 평가에서도 기존 의수보다 30% 이상 효과적인 것으로 조사됐다. 연구를 이끈 김기훈 포스텍 교수는 “로봇 보조기구를 만들 때 단순히 특정 신체 부위를 대체하는 것 이상으로 손실된 부위와 고려한 통합적 접근이 필요하다”라며 “로봇 의수를 안전하고 오래 사용하며 사용자가 잃어버린 삶을 되찾을 수 있도록 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

2004년 영화 ‘내 머릿속의 지우개’에는 27세의 젊은 알츠하이머 치매 환자가 등장한다. 치매는 뇌 기능의 퇴화로 기억력을 비롯한 인지기능 저하를 보이는 퇴행성 뇌신경질환이다. 치매는 보통 60대 이상 노년층에서 주로 발병하는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 최근에는 40~50대, 심지어는 그보다 어린 나이에도 치매를 앓는 이들이 늘고 있다. 이처럼 60대 이전에 치매가 발생하는 것을 ‘젊은 치매’라고 부른다. 젊은 치매의 유전적 요인, 외상, 감염, 중독, 면역계 이상, 혈관 문제 등 원인이 다양하다. 특히 유전적 요인이 젊은 치매의 주요 원인이라고 추정하고 있으나, 실제로 정확한 원인은 알 수 없다. 이 때문에 젊은 치매에 대응하기는 쉽지 않다고 알려져 있다. 그렇지만 유럽 연구진이 젊은 치매를 막을 수 있는 새로운 예방 전략을 제시해 눈길을 끌고 있다. 네덜란드 마스트리흐트대 정신보건 및 신경과학부, 영국 엑서터대 의대, 옥스퍼드대 임상신경과학과, 옥스퍼드대 부속 병원, 앨런 튜링 연구소 공동 연구팀은 젊은 치매 발병을 촉진하는 15가지 위험 요인을 확인하고, 생활 습관 요인을 변화시키면 젊은 치매 위험을 낮출 수 있다고 1일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘JAMA 신경학’ 12월 27일자에 실렸다. 전 세계적으로 매년 약 37만 명의 젊은 치매 환자가 발생하는 것으로 알려져 있다. 그렇지만 노인성 치매에 비해 젊은 치매에 관한 연구는 거의 이뤄지지 않고 있다. 이에 연구팀은 세계 최대 규모의 의생명 분야 빅데이터인 ‘영국 바이오뱅크’에 등록된 영국 전역의 65세 미만 남녀 35만 6052명에 대한 정밀 분석을 했다. 여기에는 젊은 치매 환자들도 다수 포함됐다. 연구팀은 유전적 소인부터 생활 습관, 환경적 영향까지 다양한 위험 요소를 평가했다. 그 결과, 교육 수준과 사회경제적 지위가 낮고, 잦은 음주, 사회적 고립과 같은 생활 요인과 비타민 D 결핍, 우울증, 뇌졸중, 청각 장애, 심혈관 질환 등을 포함한 건강 문제가 젊은 치매 발병 위험을 크게 높인다는 사실이 밝혀졌다. 유전적 요인도 관여하지만, 생활 습관과 건강상 문제가 더 큰 영향을 미치는 것으로 조사됐다. 실제로 최근 치매가 흡연, 음주, 혈압, 청력 상실 등 12가지 특정 요인이 촉발된다는 연구 결과들이 속속 나오고 있다. 전 세계 치매 환자 10명 중 4명이 이런 요인에 영향을 받았다는 것이 밝혀졌다. 연구를 이끈 스티비 헨드릭스 마스트리히트대 박사(인지 신경정신과학)는 “이번 연구 결과는 신체적 요인과 만성 스트레스, 외로움, 우울증 등이 젊은 치매를 유발하는 주요 요인이라는 점을 알 수 있다”라고 설명했다.

과거 연예인들이 주로 앓는 질병으로만 알려져 있던 공황장애나 넓은 장소에 나가는 것을 불안해하는 광장공포증, 타인과 만나는 것을 극도로 꺼리는 사회 불안 장애 등은 비정상적 불안과 공포로 인해 일상생활에 장애를 일으키는 ‘불안 장애’의 종류들이다. 이런 불안 장애의 원인은 뇌 신경회로 내 신경전달물질의 부족이나 과다, 유전적 측면 등이 거론되고 있지만 하나로 규정하기 어렵다. 그런데 최근 과학자들이 장내 미생물이 사회 불안 장애(SAD)의 원인이 될 수 있으며 장내 미생물 변화로 이를 치료할 수 있을 것이라는 가능성을 제기했다. 아일랜드 코크대(UCC) 해부학 및 신경과학과, 정신의학 및 신경행동과학과, 미생물학부, 독일 프랑크푸르트대학병원 신경정신과, 호주 사우스 웨일즈대 심리학과 공동 연구팀은 장내 미생물이 사회 불안 장애의 원인이 될 수 있다고 31일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 12월 26일자에 실렸다. 연구팀은 건강한 사람 6명과 SAD를 앓고 있는 사람 6명의 대변 표본을 채취해 분석했다. 그 결과, 건강한 사람과 불안 장애를 앓고 있는 사람의 위장에 있는 미생물과 장내 미생물의 군집이 전혀 다르다는 사실이 확인됐다. 이는 장내 미생물이 뇌에 영향을 미칠 수 있음을 보여주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 각각의 표본에서 채취한 장내 미생물을 생쥐들에게 이식하는 실험을 했다. 연구팀은 실험 전 생쥐들에게 항생제를 투여해 원래 장 속에 있는 미생물을 완전히 제거했다. 연구팀에 따르면 SAD 환자에게서 장내 미생물을 이식받은 생쥐들은 건강한 사람들의 장내 미생물을 이식받은 생쥐들에 비해 완전히 다른 장내 미생물 3종이 발견됐다. 또 SAD 환자의 장내 미생물을 이식받은 생쥐들은 다른 생쥐들보다 공포 반응과 불안 반응이 과도하게 나타나는 것이 관찰됐다. SAD 장내 미생물을 이식받은 생쥐들은 사람의 우울증과 불안증, 공황 장애와 비슷한 행동을 보인 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 이번 연구 결과는 우울증에서 과민대장 증후군에 이르기까지 다양한 조건에서 유사한 결과를 보여주는 이전 결과들과 일치한다. 연구를 이끈 존 클라이언 코크대 교수(신경생물학)는 “이번 연구는 사회적 뇌가 제대로 작동하게 하기 위해서는 장내 미생물에도 신경을 써야 한다는 점을 보여준다”라면서 “식이섬유와 발효식품을 섭취하는 것이 신경정신 질환 치료에도 도움이 될 것”이라고 말했다. 코크 교수는 “장내 미생물 군집이 사회 불안 장애나 공포 반응을 좌우한다는 것이 확인된 만큼, SAD 환자들의 치료법 개발에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다”라고 덧붙였다.

경기 성남시 차 의과학대학교 분당차병원은 소화기내과 이관식, 하연정, 권창일 교수가 지난달 열린 소화기연관학회 국제 소화기학술대회 (KDDW)에서 학술상을 연이어 수상했다고 29일 밝혔다.. 이관식 교수는 간질환 분야 발전에 기여한 공로를 인정받아 ‘김정룡 기념 강연’의 강연 및 수상자로 선정됐다. 김정룡 기념 강연은 간연구 분야의 탁월한 연구 업적으로 간담도 분야 발전에 기여한 연구자들을 대상으로 대한간학회에서 매년 1명의 수상자를 선정한다. 이 교수는 소화기내과 및 간질환 관련 국내외 논문 100여 편을 게재했으며 뛰어난 연구 업적을 인정받아 미국 마르퀴즈 후즈후, 미국 인명정보기관(ABI), 영국 케임브리지 국제인명센터(IBC) 등 세계 3대 인명사전에 등재돼 간암 발전에 기여한 공로를 인정받았다. 이 교수는 ‘간섬유화증(Hepatic fibrogenesis: From bench to bed?)’ 주제로 학회에서 발표했다. 하연정 교수는 ‘대사이상 관련 지방간 환자의 근감소증과 관상동맥 죽상동맥경화증 사이의 연관성(Association between sarcopenia and coronary atherosclerosis in patients with metabolic dysfunction-associated fatty liver disease)을 발표해 ‘최우수 구연 발표상’을 수상했다. 하 교수는 대사이상 관련 지방간 환자에서 근감소증 동반 여부에 따라 관상동맥 경화증의 발생 빈도를 비교, 분석해 근감소증이 있는 지방간 환자에서 관상동맥 경화증 발생률이 2배 높음을 확인했다. 관상동맥 경화증을 포함한 심혈관 질환은 지방간 환자의 가장 중요한 사망 원인이다. 지방간은 과거 비알코올성 지방간(non-alcoholic fatty liver disease)으로 불렸으나, 2023년 대사이상 관련 지방간 (metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease)이라는 새로운 용어 및 진단 기준이 도입됐다. 하연정 교수의 연구는 새로운 기준에 따라 진단된 지방간 환자에서 심혈관 질환의 위험도를 예측하기 위해 근 감소증 여부의 평가가 필요하다는 점을 제시해 그 공로를 인정받았다 권창일 교수는 ‘대한소화기내시경학회 최우수 리뷰어상’을 수상했다. 최우수 리뷰어상은 1년동안 대한소화기내시경학회지 ‘Clinical Endoscopy’에 제출된 논문을 심사한 심사위원 중 해당 분야의 전문성을 바탕으로 객관적이고 건설적인 심사 의견을 제시하여 논문의 질적 향상과 학회지의 발전에 기여하는 사람 중 가장 성적이 높은 1인을 선정하여 주는 상이다. 권 교수는 2013년부터 2019년까지 대한소화기내시경학회지 편집위원 (Associate Editor)으로 활동하며 세계적인 내시경 학술지로 발전하는데 기여한 공로를 인정받았다. 권 교수는 여러 저명 국제 학술지의 전문 심사위원으로도 활동하고 있다.

몸집이 크든 작든 개가 눈을 반짝이며 쳐다보면 머리를 쓰다듬던지, 배를 긁어주고 싶은 생각이 든다. 그렇지만 만약 늑대나 코요테, 여우가 물끄러미 쳐다보고 있다면 가까이 다가가기보단 멀리 떨어져 있고 싶다는 생각이 든다. 이유가 뭘까. 여러 가지 이유가 있겠지만, 눈동자 색깔이 영향을 미친다면 믿을 수 있을까. 일본 테이쿄 과학대 동물과학과, 쇼와대 자연·생물학 연구소 공동 연구팀은 개는 늑대와 여우처럼 다른 동물들과 다른 눈동자 색깔을 갖고 있어서 사람에게 더 친근감을 준다고 30일 밝혔다. 이번 연구는 영국 왕립학회에서 발행하는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘왕립학회 오픈 사이언스’ 12월 20일자에 실렸다. 약 2만 년 전 개가 처음 가축화됐을 때부터 사람은 순하고 명령에 잘 복종하는 개를 선택해 길들여왔다. 그 과정에서 큰 눈에 널따란 이마에 이르기까지, 마치 어린아이 같은 특성을 가지도록 개들의 생김새도 진화됐다. 개과에 속하는 늑대는 꿰뚫어 보는 듯한 밝은 노란색 눈동자를 갖고 있지만 대부분의 반려견은 순해 보이는 갈색 눈동자를 갖고 있다. 늑대의 밝은색 홍채는 동공의 크기와 방향을 더 잘 보이게 해 시선의 방향과 우위와 같은 메시지를 잘 전달할 수 있어 야생에서 유용하다. 반려견들은 인간에게 친근감을 느끼게 해야 하므로 홍채 색깔이 밝을 필요가 없다. 실제로 미국애견협회에 따르면 미국 내 개 품종의 90% 이상이 어두운색 홍채를 갖고 있다. 연구팀은 눈의 색깔이 친근감에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 실험했다. 연구팀은 웰시코기부터 덩치가 큰 사냥개인 아이리시울프하운드까지 33개 품종의 개 사진을 찍어 눈동자 색깔을 밝게, 또는 어둡게 조정했다. 그다음 142명의 남녀에게 보여주고 친근함, 공격성, 지능 등을 평가하도록 했다. 그 결과, 어두운색깔의 눈을 가진 개일수록 친근하고 공격성이 약할 것이라고 평가했다. 반면 밝은색의 눈을 가진 개일수록 몸집과 상관없이 공격적으로 느꼈다. 연구팀은 이에 대해 개가 반려견으로 진화하는 과정에서 크고 어두운 눈을 갖는 것이 사람에게 친근감을 느끼게 했으며, 야생에서 다른 동물과 소통하는 데 도움이 되는 밝은 눈보다 더 유리했을 것이라고 설명했다. 연구를 이끈 동물학자 곤노 아키스구 테이쿄 과학대 연구원은 “이번 연구는 인류 역사에서 사람들이 개의 외모를 어떻게 변화시켰는지에 대한 기존 연구와 일치한다”라고 설명했다. 곤노 연구원은 “인간의 아기도 성인보다 동공이 더 크고 어두운색을 보이며, 이렇게 확장된 동공은 친근감과 관련이 있다”라고 덧붙였다.

공룡을 잘 모르는 사람들도 중생대 백악기에 살았던 ‘티라노사우루스 렉스’는 안다. 티라노사우루스는 강력한 턱과 날카로운 이빨을 자랑하며 자기보다 몸집이 큰 초식동물도 단번에 사냥하는 백악기 최고의 포식자다. 최고의 포식자가 어렸을 때는 어떤 것을 먹고 살았을까. 인간도 어릴 적 입맛과 어른 입맛이 다른 것처럼 티라노사우루스도 그랬을까. 고생물학자들이 이런 궁금증 해결에 나섰다. 캐나다 티렐 고생물학 박물관, 캘거리대 지구·에너지·환경학과, 앨버타대, 일본 쓰쿠바대 생명·환경과학과, 홋카이도대 홋카이도대학박물관, 미국 플로리다대 생명과학과 공동 연구팀은 티라노사우루스도 사람처럼 어릴 적 입맛과 어른이 됐을 때 입맛이 달랐다고 29일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 최신호에 실렸다. 약 7700만 년 전 북미 지역에 서식했던 티라노사우루스과(科) 육식 공룡 ‘고르고사우루스 리브라투스’(Gorgosaurus libratus)는 트리케라톱스나 오리주둥이 공룡 같은 대형 초식공룡들을 먹잇감으로 삼았다는 것이 화석 연구를 통해 알려졌다. 그렇지만 성체 티라노사우루스와 달리 머리뼈와 턱, 이빨이 약한 어린 티라노사우루스는 무엇을 먹었는지는 고생물학자들 사이에서 논란거리였다. 연구팀은 약 7500만 년 전 캐나다 앨버타 지역에서 살았던 몸길이 4m, 몸무게 350㎏의 5~7살 된 어린 고르고사우루스의 화석을 분석했다. 어린 공룡은 성인 공룡들보다 조직이 약하기 때문에 화석으로 남겨진 경우가 많지 않았다. 더군다나 이번에 발견된 어린 공룡의 화석에는 두 마리 작은 공룡의 화석이 함께 발견됐다. 연구팀에 따르면 고르고사우루스 위에서 발견된 공룡은 시티페스 엘레간스(Citipes elegans)라는 맹금류 공룡이었다. 생후 1년이 되지 않아 몸집은 현재 칠면조 크기 정도였을 것으로 추정된다. 특히 육질이 부드럽고 맛있는 뒷다리 부분만 씹고 나머지는 통째로 삼킨 것으로 보인다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 어린 육식공룡과 성체 육식공룡의 이빨 마모 상태가 비슷하다는 점에서 새끼가 성장하면서 성체 육식공룡이 먹는 먹이를 먹게 했음을 알 수 있다고 밝혔다. 특히 성장이 가팔라지는 11세 정도에서는 성체 티라노사우루스와 비슷한 먹이를 먹었을 것으로 보고 있다. 연구를 이끈 캐나다 티렐 고생물학 박물관의 프랑수아 테리앙 박사(공룡 고생태학)는 “이번 연구는 육식공룡들이 성장하면서 식단이 바뀌었다는 그동안의 가설을 확인시켜 준다”라면서 “어린 육식공룡들은 작고 어른 동물을 잡아먹었다는 직접적 증거일 뿐만 아니라 인간의 아이들처럼 공룡 역시 어릴 적에는 입맛이 까다로웠다고 볼 수 있다”라고 설명했다.

요즘 건강을 위해 운동을 하는 사람들이 많다. 푹푹 찌는 무더위나 코가 떨어져 나갈 정도의 추위만 아니면 걷기나 조깅을 하는 사람을 흔히 볼 수 있다. 그렇다면, 호흡기 질환을 유발할 수 있다는 미세먼지가 있는 날은 운동해야 할까, 말아야 할까. 국내 연구진이 호흡기가 약한 노인도 약한 미세먼지에는 운동하는 것이 건강에 더 도움이 된다는 연구 결과를 내놨다. 세브란스병원 심장내과, 분당차병원 심장내과 공동 연구팀은 미세먼지 농도와 노인의 운동 강도의 관계를 조사한 결과 저농도 미세먼지가 있더라도 운동을 하는 것이 건강과 수명 연장에 도움이 된다고 28일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘메이요클리닉 프로시딩’ 최신호에 실렸다. 운동은 걷기, 자전거 타기 등 중등도 운동과 숨이 헐떡일 정도의 고강도 운동으로 구분한다. 전문의들은 대기질이 나쁜 날은 야외 활동을 줄이라고 충고하는데, 미세먼지가 심혈관계, 호흡기 질환을 유발할 수 있기 때문이다. 그렇지만 특정 대기질에서 운동 강도별로 신체에 미치는 구체적인 영향은 알려지지 않았다. 이에 연구팀은 국민건강보험공단 자료를 바탕으로 2009년 1월부터 2012년 12월까지 주 1회 이상 회당 최소 30분 이상 운동을 하는 만 65세 이상 노인 8만 1326명을 대상으로 연평균 미세먼지(PM10) 농도와 운동 강도가 수명에 미치는 영향을 조사했다. 그 결과, 연평균 미세먼지 농도가 전국 상위 10% 기준으로 54.5㎍/㎥ 인 저농도 지역에서는 고강도 운동까지도 수명 연장에 도움이 되는 것으로 나타났다. 전체 운동량 중 중등도 운동 비중이 10% 증가하면 사망 위험률은 2.4% 감소하고, 고강도 운동 비중이 10% 증가하면 2.8% 줄었다. 그러나, 연평균 미세먼지가 54.5㎍/㎥ 이상인 고농도 지역에서는 중등도 운동 비중이 10% 늘면 사망 위험률이 4.8% 감소했지만, 고강도 운동 비중을 늘리면 사망 위험률이 오히려 4.9% 증가했다. 이는 미세먼지 농도가 높지 않을 경우는 고강도 운동까지도 건강에 도움을 주지만, 미세먼지가 높은 경우에는 숨을 헐떡일 정도의 고강도 운동은 오히려 건강에 악영향을 준다는 것이다. 결국, 미세먼지가 있는 날에도 중강도 수준의 운동을 하는 것이 건강에 도움이 될 수 있다는 의미다. 연구를 이끈 정보영 세브란스병원 심장내과 교수는 “이번 연구는 미세먼지가 있다고 해서 무조건 야외운동을 제한할 필요는 없다는 것을 보여준다”라면서 “그렇지만 고농도 미세먼지로 대기질이 나쁜 상황에서의 고강도 운동은 실내에서 할 것을 권고한다”라고 말했다.

연말이기도 하니 재미있는 상상 한번 해볼까요. 세상에 언어라는 것이 없다고 생각해 봅시다. 만약에 말과 글이 없었다면 현재 유인원과 똑같은 삶을 살고 있지 않을까요. 호모 사피엔스에게서 언어는 자기 생각이나 감정을 다른 사람에게 표현하고 소통하게 만드는 수단 이상의 의미가 있습니다. 그렇기 때문에 언어는 인간과 다른 동물을 구분하는 중요한 요소라고 하는 것입니다. 많은 학자가 언어의 기원과 의사소통을 하기 위해 다른 방법은 없었을까 등을 탐구하고 있지만 명확하게 밝혀진 바는 없습니다. 이런 상황에서 영국 워릭대 심리학과, 더럼대 인류학과, 남아프리카공화국 유인원·포식자 연구 프로젝트, 벤다대 생명과학과 공동 연구팀은 탁 트인 평원이 초기 인류의 언어 발달을 촉진하는 계기가 됐을 것이라고 27일 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 12월 22일자에 실렸습니다. 마이오세 중·후기(1600만~530만 년 전)에 기후 변화로 인해 아프리카에는 숲 대신 대초원이 생겼다고 합니다. 마이오세는 지질학적으로 신생대 신(新)제3기에 속하는 시기로 포유류가 빠르게 진화하면서 번성했으며 초원에 적응한 초식동물의 발달이 두드러진 때로 알려져 있습니다. 인류의 먼 조상이라고 할 수 있는 호미니드(hominid)도 이때 나무에서 땅으로 내려와 살게 됐습니다. 이런 지형적 변화가 호미니드의 언어 발달에 큰 전환기가 된 것으로 추정되지만 부드러운 구강 조직이 화석으로 남아 있는 건 어렵기 때문에 명확히 밝혀진 바는 없습니다. 이에 연구팀은 공기가 구강을 통과하며 만들어 내는 무성음인 자음과 성대 진동으로 만들어 내는 유성음인 모음을 모두 내며 나무 위에서 사는 유인원인 오랑우탄에 주목했습니다. 오랑우탄의 음성을 연구하면 숲에서 평야로 거주 환경이 바뀐 마이오세에 살았던 호미니드의 언어 진화를 추적할 수 있을 것이라 생각했기 때문입니다. 연구팀은 남아프리카 라주마 보호구역 내 사바나 지역에서 서식하는 오랑우탄과 숲에서 살고 있는 수마트라 오랑우탄, 보르네오 오랑우탄 20마리가 내는 소리를 모두 녹음해 분석했습니다. 특히 다양한 거리에서 소리가 얼마나 잘 들리는지 측정하기 위해 25m 간격으로 최대 400m 떨어진 곳에서 들리는 소리를 조사했습니다. 그 결과 모음을 기반으로 하는 소리는 125m가 넘으면 잘 들리지 않았지만 자음 기반 소리는 250m를 넘는 경우에도 선명하게 들렸다고 합니다. 모음 기반 소리는 400m 내에서 들리는 비율이 20% 미만이었지만 자음 기반 소리는 가청 비율이 80%를 훌쩍 넘는 것으로 나타났습니다. 연구팀에 따르면 탁 트인 땅에서는 모음만으로 내는 소리보다 자음이 섞인 소리가 훨씬 멀리까지 의사소통을 할 수 있다는 것입니다. 연구를 이끈 아드리아노 라메이라 워릭대 교수(언어 진화학)는 “현대 인류 언어에서 자음이 두드러진다는 점을 고려할 때 거주 환경의 변화가 의사소통 발달에 중요한 역할을 했음을 이번 연구로 알 수 있다”고 말했습니다. 2023년 올 한 해를 되돌아보면 말로 상처를 받고 상처를 준 경우가 적지 않았을 것입니다. 내년에는 인류가 오랜 세월 어렵게 진화시켜 온 언어를 타인에게 상처 주는 데 쓰기보다 감싸고 격려하며 힘을 줄 수 있는 방향으로 더 많이 썼으면 좋겠습니다.

순천향대학교(총장 김승우)는 공자아카데미 중국학연구소에서 발간한 ‘고산중국학보(沽山中國學報)’가 2023년 한국연구재단 신규 학술지 평가결과 학술등재후보지로 선정됐다고 27일 밝혔다. 한국연구재단(NRF)에서 운영하는 KCI(Korea Citation Index, 한국학술지인용색인)는 국내 학술지 정보, 논문 정보(원문) 및 참고문헌을 DB화해 논문 간 인용관계를 분석하는 시스템이다. 해당 학술지가 중국 지역학 분야에서 유일하게 학술등재후보지로 선정된 것이다. 공자아카데미는 지난 2020년부터 총 8집의 ‘고산중국학보’를 발간했다. 조화 공자아카데미 부원장은 “그동안 중국학연구소를 중심으로 한·중 간 학술적 가치 제고와 성과 향상 측면에서 노력한 가운데 보기 드물게 등재후보지로 선정됐다”며 “언어문화교류를 바탕으로 미래지향적인 발전을 위해 노력하겠다”라고 말했다. 순천향대 공자아카데미는 지난 2013년 11월 중국학연구소 창립 이래 중국 텐진외국어대 동북아연구소와 손잡고 10여 년 동안 학술교류활동을 펼쳐왔다.

바다의 포식자로 불렸던 메갈로돈의 완벽한 이빨이 발견됐다. 메갈로돈은 데본기에서 쥐라기에 걸쳐 생존한 동물로, 몸길이는 15~20m로 추정된다. 수백만 년 전 지구상에 서식했으며, 역사상 가장 거대했을 것으로 추정되는 육식성 상어다. 미국 와이오밍대학 연구진은 북태평양 해수면에서 3.1㎞ 아래 해저에 박혀있는 350만 년 전 메갈로돈의 이빨을 발견했다. 일반적으로 메갈로돈의 이빨은 해변에서 화석화된 채 주로 발견되는데, 이번에 발견한 메갈로돈의 이빨은 모래에 묻히지 않아 표면 손상이 거의 없는 것으로 확인됐다.이빨은 부러져 있었지만, 톱니 모양의 가장자리가 완벽하게 보존돼 있었으며, 심지어 약간의 법랑질(치아 위쪽에 위치하는 하얀 빛깔의 무기질과 미네랄로 구성된 조직)까지 남아있었다. 해당 메갈로돈 이빨은 부분적으로 화석화되었기 때문에, 연구진은 이빨의 법랑질과 내부가 그대로 유지돼 있음을 확인했으며 이를 통해 화석화된 이빨에서는 알 수 없던 자세한 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대했다.연구진은 “이빨의 크기가 6~7㎝ 정도로 큰 것은 아니지만, 메갈로돈의 움직임을 추적하는데 도움이 될 것”이라면서 “특히 이번에 발견한 것은 먹잇감을 자르는데 쓰는 날카로운 모서리가 부식되지 않고 온전히 남아있어 더욱 가치가 높다”고 말했다. 이어 “만약 다른 메갈로돈 이빨들과 마찬가지로 해변에서 발견되었다면, 침식 작용 때문에 이렇게 완벽한 상태로 보존되지 않았을 것”이라고 덧붙였다. 350만년 전 메갈로돈 이빨의 발견은 ‘우연’이었다 연구진은 심해 지질학과 생물학 연구를 위해 ROV(원격으로 조정되는 심해자원 탐사 및 개발용 무인 잠수정)를 이용해 북태평양에 속하는 하와이 남서쪽 깊은 바다를 탐사하던 중 우연히 메갈로돈의 이빨을 발견했다. 연구진이 ROV를 조종해 해산을 가로질러 관찰할 당시, 메갈로돈 이빨은 깊은 바닷속 바위 사이에 놓여 있었다.연구에 참여한 와이오밍대학의 고생물학자인 타일러 그린필드 교수는 “해저 지역, 특히 해변에서 멀리 떨어진 심해 유역에서는 오랜 기간 동안 퇴적물의 퇴적이나 침식이 거의 발생하지 않는다”고 말했다. 이어 “심해에서 발견된 거대한 메갈로돈 이빨의 발견은 우리가 바다에서 덜 탐험된 부분을 조사하는데에 있어 첨단 심해 잠수 기술을 사용하는 것이 얼마나 중요한지를 알려준다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 역사 생물학: 고생물학 국제학술지(Historical Biology: An International Journal of Paleobiology) 최신호에 실렸다.

우유를 이용해 만드는 유제품인 치즈는 가공법이나 숙성 정도에 따라 우리에게 익숙한 모차렐라, 체다, 에멘탈을 포함해 다양한 풍미의 제품으로 소비자의 입과 코를 유혹한다. 우유로 만들기 때문에 칼슘이 풍부해 뼈 건강에도 좋지만, 다양한 음식에 잘 어울린다. 그중 체더치즈는 햄버거나 샌드위치에 들어가 우리에게 가장 익숙한 치즈다. 과일 향, 크림 향, 버터 향, 견과류 향 등 다양한 맛과 향을 만들 수 있는 대표적인 가공 치즈이기도 하다. 유럽 과학자들이 이렇듯 다양한 체더치즈의 풍미를 형성하는 미생물 조합과 메커니즘을 처음 밝혀냈다고 26일 밝혔다. 덴마크 바이오인포메틱스·모델링 R&D 디지털 혁신센터, 네덜란드 위트레흐트대 이론생물학·바이오인포메틱스학과, 영국 케임브리지대, 독일 유러피언 분자생물학실험실(EMBL), 노르웨이 노르웨이과기대 생명공학 및 식품과학과 소속 생물학자, 식품과학자, 수학자 등이 참여했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 12월 23일자에 실렸다. 치즈의 발효와 풍미 형성은 미생물 활동에 의한 복잡한 생화학 반응이 작용하면서 나타난다. 그렇지만 풍미를 형성하는 데 미생물의 상호 작용은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 젖산균의 일종인 ‘스트렙토코쿠스 서모필루스’(Streptococcus thermophilus)와 락토코쿠스(Lactococcus) 균주를 포함한 다양한 배양균을 사용해 1년 동안 발효시켜 체더치즈 만드는 과정에서 균주의 변화를 관찰했다. 그 결과, 락토코쿠스는 발효를 가속화하고, 스트렙토코쿠스는 풍미를 형성하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 확인됐다. 락토코쿠스 크레모리스 균주는 버터 향을 만드는 것으로 확인됐으며, 스트렙토코쿠스 서모필루스는 숙성 시간에 따라 2,3-펜탄다이온을 만들어 견과류, 크림 향을 나게 하고, 2-메틸-3-티올라논을 생성해 고기 향이 나게 하거나, 에틸아세테이트나 에틸헥사노에이트를 형성해 과일 향을 더하는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 크래츠 멜코니언 위트레흐트대 박사는 “이번 연구로 체더치즈를 대상으로 치즈의 숙성 과정에 관여하는 미생물과 그 생화학적 반응을 파악할 수 있었다”라면서 “치즈의 상품성과 영양분을 높이는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 설명했다.

크리스마스이브 밤부터 성탄절 당일 새벽까지 가장 바쁘게 일하는 이들이 있다. 온라인 배송업체라고 답할 수도 있겠지만 아이들에게는 산타클로스와 산타의 썰매를 끈 루돌프를 비롯한 순록들이다. 밤샘 근무를 한 순록들은 어떻게 쉬면서 피로를 풀까. 스위스 취리히대 부설 아동병원, 약학·독성학 연구소, 로잔대 통합 게놈 연구센터, 바이오인포매틱스 센터, 노르웨이 극지대학 극지·해양학과, 노르웨이 생물경제학연구소 공동 연구팀은 순록은 되새김질(반추)하면서 깊은 잠을 자 피로를 해소한다고 25일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 12월 23일자에 실렸다. 연구팀은 계절적 밤낮의 주기가 순록의 수면 패턴에 미치는 영향을 조사하기 위해 북위 69도에 있는 노르웨이 트롬쇠 지역의 노르웨이 극지대학에서 키우는 툰드라 순록을 대상으로 추분, 하지, 동지 기간에 비침습적 뇌파 검사(EEG)를 실시했다. 분석 결과, 순록은 여름에 훨씬 더 활동적임에도 불구하고, 질적·양적 수면 시간은 4계절 내내 거의 같은 것으로 나타났다. 순록은 계절에 상관없이 하루 24시간 중 평균적으로 비렘수면 5.4시간, 렘수면 0.9시간, 반추하는 데 2.9시간을 보내는 것으로 확인됐다. 이런 결과는 환경 조건에 따라 수면 시간이 달라지는 다른 동물들과는 다른 경향성이다. 연구팀은 순록이 겨울과 여름에 같은 양의 잠을 잔다는 점은 북극의 여름철에 제한된 수면 시간에 대처하기 위한 다른 전략이 필요하다고 설명했다. 연구팀은 순록이 오래 깨어 있어 수면이 부족할 때는 반추하는 동안 잠을 보충할 것이라는 가설을 제기하고 뇌파를 측정했다. 그 결과, 반추하는 동안 순록의 뇌파는 비렘수면에서 나타나는 뇌파 패턴과 유사하다는 점이 확인됐다. 잠든 순록과 반추하는 순록은 비슷한 행동 패턴을 보였으며, 잠들거나 반추하는 순록은 조용히 앉아있거나 서 있는 경우가 많았으며 옆 순록의 움직임에도 덜 반응하는 것으로 관찰됐다. 연구팀은 순록을 2시간 이상 덜 자게 한 뒤, 반추가 수면 압력에 미치는 영향도 관찰했다. 수면 박탈 후 순록들은 더 깊은 잠을 자려는 수면 압력이 증가하고 뇌파도 서파 활동이 증가했다. 그렇지만 되새김질하면 서파 활동이 감소하고 이후 수면 압력도 줄어드는 것으로 나타났다. 신경과학자로 이번 연구를 이끈 멜라니 풀러 취리히대 연구원은 “순록에게 되새김질은 영양소 흡수를 증가시키기 때문에 겨울을 대비해 체중을 늘리기 위해 여름 동안 충분한 반추 시간을 갖는 것이 중요하다”라고 설명했다. 풀러 연구원은 “반추 행위가 수면 압력을 감소시켜 반추에 더 많은 시간을 할애하면서도 피로를 해소할 수 있는 것”이라고 덧붙였다.

여성의 눈물이 남성의 공격성을 잠재운다는 연구결과가 나와 눈길을 끈다. 25일(한국시간) 영국 일간 가디언은 이스라엘 바이츠만연구소 노암 소벨 신경생물학 교수 연구팀의 연구 결과를 인용해 이같이 보도했다. 연구 결과는 생물학 학술지 생물학 학술지 플로스 바이올로지(PLOS Biology)에 발표됐다. 연구 결과에 따르면 타인의 눈물 냄새를 맡은 남성은 공격적 행동이 40% 이상 감소하는 것으로 나타났다. 연구팀은 여성 6명에게 슬픈 영화를 보게 해 눈물을 수집했고, 남성 31명에겐 부당하게 점수를 깎는 컴퓨터 게임을 시켜 일부러 공격적 행동을 유발시켰다. 이후 남성들에게 여성의 눈물과 식염수 냄새를 각각 맡게 했다. 그 결과 남성들은 식염수 냄새를 맡았을 때보다 눈물 냄새를 맡았을 때 공격적 행동을 43.7% 덜 보였다. 뇌 촬영에서도 눈물 냄새를 맡은 사람들의 뇌에서는 공격성과 관련된 뇌 신경망 활동이 더 낮았다. 연구팀은 사람의 공격성을 감소시키는 인간 눈물 속의 물질이 공격에 취약한 아기들을 보호하기 위한 진화의 산물일 수 있다는 의견을 내놓았다. 다만 영국 리버풀 존무어스대학의 심리학자 미나 라이언스 박사는 연구 결과가 놀랍다면서도 “현실에선 상황이 다를 수 있으므로 추가 연구가 필요하다”고 지적했다.“여자의 눈물, 남자의 성욕 떨어뜨린다” 앞서 연구팀은 이전 연구에서 여성의 눈물 냄새가 남성의 테스토스테론(남성 호르몬)을 감소시킨다는 결과를 얻은 바 있다. 당시 연구진은 실험을 위해 12명의 여성에게 눈물샘을 자극하는 영화를 보여준 뒤 눈물을 채취했다. 이어 실험에 참가한 남성 100명의 코 밑에 진짜 눈물과 소금물을 각각 묻힌 뒤 이들에게 여성의 사진을 보여 주고 점수를 매기게 했다. 그 결과 진짜 눈물 냄새를 맡은 남성은 여성에게 성적 매력을 느끼는 정도가 현격히 떨어졌다. 또 침을 통해 테스토스테론 수치를 측정해 보니 실제 눈물 냄새를 맡은 남성은 호르몬의 농도가 눈에 띄게 감소하는 현상이 나타났다. 연구팀은 여성의 눈물이 남성에게 화학적 신호를 보내 남성 호르몬 수치를 변화시키는 것 같다고 분석했다. 다만 구체적으로 어떤 영향을 미치는지까지 알아내진 못했다. 연구진은 “여성은 말이나 표정을 동원하지 않고도 페르몬(이성을 유인하는 화학물질)만으로 남성에게 영향을 미칠 수 있는 존재”라고 말했다.

국내 연구진이 환자 본인의 면역세포를 활용해 암세포를 없애는 방법을 개발했다. 각종 암을 선택적으로 치료하는 맞춤형 암 치료의 새로운 길이 열릴 것으로 기대된다. 울산과학기술원(UNIST)은 생명과학과 강세병·박성호 교수 공동 연구팀이 자연살해(Natural Killer, NK) 세포와 암세포를 동시에 인지해 안전하고 효율적으로 암세포를 공격하는 ‘NK 세포 전달 나노드론’을 개발했다고 21일 밝혔다. 연구팀은 동물실험을 통해 NK 세포를 암세포에 도달하게 만들어 암 조직 성장을 억제할 수 있음을 확인했다. NK 세포는 종양의 특이적인 신호를 탐지하고 강력한 독성으로 암세포를 소멸시키는 항암 면역세포다. 하지만, 암세포까지의 이동이 어렵고 생존하기 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 이에 연구팀은 NK 세포를 활성화하고, NK 세포를 특정 암세포로 전달해 사멸을 유도할 수 있는 ‘NK 세포 전달 나노드론’을 설계했다. 연구팀은 NK 세포의 표면 단백질인 CD16과 암세포의 표피에 과도하게 존재하는 표피 성장 인자 수용체를 동시에 표적하도록 만들었다. 표피 성장 인자 수용체는 정상 세포의 생존·분화·성장을 조절하는 데 관여하지만, 과하게 생성되면 각종 암을 발생시킬 수 있다. 연구팀은 먼저 나노 크기(100nm 이하)의 입자 형태 물질인 AaLS 표면에 NK 세포를 인지하는 단백질과 표피 성장 인자 수용체를 인지하는 단백질을 융합시켜 나노드론을 개발했다. NK 세포가 특정 암세포를 더 특이적으로 인지하고 공격하게 한 것이다. 기존 연구에서는 NK 세포를 직접 변형하거나 배양해 환자의 몸에 주입했다. 하지만, 이번 연구에서는 나노드론을 이용해 환자 본인이 가진 NK 세포를 활성화하고 암 발생 부위에 전달해 치료하도록 했다. 기존 방식에 비해 높은 활용도와 비용 절감을 실현할 수 있을 것으로 보인다. 연구팀은 개발된 NK 세포 전달 나노드론의 효과를 난소암과 유방암 세포가 주입된 동물실험을 통해 입증했다. 특히 난소암 세포가 이식된 쥐 모델에서 NK 세포와 인간의 면역세포를 함께 투여한 경우 암세포의 성장이 크게 억제되는 것을 확인했다. 강세병 생명과학과 교수는 “이번 연구로 NK 세포의 이동이나 생존 등 각종 문제를 극복하고, NK 세포 전달 나노드론을 통한 면역 치료의 새로운 가능성을 제시했다”며 “암 특이적 면역세포 유도 등 추가 연구를 통해 다양한 종류의 암을 선택적으로 치료하는 맞춤형 치료 방안에 새로운 기회를 제공할 것”이라고 기대했다. 이 연구 결과는 세계적 학술지인 ‘나노 투데이’에 12월 2일 온라인으로 게재됐다.

이상고온이라고 할 정도로 포근하던 12월이 지난 주말부터 겨울 왕국으로 급변했습니다. 예상했겠지만 근본적 이유는 온난화 때문입니다. 사람은 온난화뿐만 아니라 생물 다양성 감소의 원인으로 지목받고 있습니다. 영국 생태·수문학 연구센터, 런던대(UCL), 옥스퍼드대, 스웨덴 예테보리대, 웁살라대, 독일 바이로이트대 공동연구팀은 홍적세 후기(12만 6000~1만 2000년 전) 이후 인간이 기존 추정치의 두 배에 달하는 약 1500종의 조류를 멸종시켰다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 12월 20일자에 실렸습니다. 오늘날 조류 멸종의 원인은 과도한 개발로 인한 서식지 손실과 외래종 유입처럼 인간 활동과 관련된 경우가 많습니다. 지금까지 멸종된 조류종을 분석한 연구들 대부분은 기록이 남아 있는 약 500년 전까지만 봐 왔습니다. 연구팀은 화석과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 피지, 하와이, 뉴질랜드, 기타 태평양 지역 섬들에서 기록에 남지 않은 채 멸종한 조류종의 수를 추정했습니다. 그 결과 지구상에 나타났던 조류종의 약 12%가 홍적세 후기 이후, 특히 홀로세(약 1만년 전~현재)인 지난 1만 1700년 동안 대부분 멸종된 것으로 확인됐습니다. 연구팀에 따르면 이들 중 55%는 기록이 없어 지금까지 확인되지 않았던 멸종종이라고 밝혔습니다. 인간에 의한 조류 멸종은 지금도 진행 중이며 이 수치도 과소 평가될 가능성이 크다고 밝혀 충격을 주고 있습니다. 그런가 하면 미국 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스), UC샌디에이고, 포덤대, 이탈리아 유럽경제환경연구소 공동연구팀은 기후변화로 인해 전 세계 육상 생태계가 교란되면서 자연 자본이 감소해 금세기 말이 되면 생태계로부터 얻는 이익이 현재보다 9.2% 이상 줄어들 것으로 예측했습니다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 12월 19일자에 발표됐습니다. 깨끗한 공기와 물, 건강한 숲, 생물다양성은 정량화하기 어려운 방식으로 사람들의 웰빙에 이바지합니다. 연구팀은 전 세계 식생 모델, 기후 모델, 세계은행의 자연 자본 가치 추정치를 사용해 기후변화가 국가 생태계 서비스, 경제 생산, 자연 자본 재고에 미치는 영향을 분석했습니다. 그 결과 2100년까지 기후변화로 인한 식생, 강우 패턴 변화, 이산화탄소 증가로 자연 자본이 감소하면서 각국 경제에도 영향을 미칠 것으로 예상됐습니다. 연구팀에 따르면 전 세계 대부분 국가의 국내총생산(GDP)은 평균 1.3% 감소합니다. 동시에 부자 나라와 가난한 나라의 불평등은 더욱 심화할 것으로도 예측했습니다. 분석에 따르면 GDP 감소의 90% 이상이 하위 50%의 국가에서 나타날 것이라고 합니다. 저소득 국가일수록 천연자원에 더 많이 의존하는 경제 구조를 갖고 있기 때문이지요. 많은 사람이 지구온난화로 인한 기후변화, 생물 다양성 감소가 인류에 얼마나 큰 영향을 미치는지 잘 실감하지 못합니다. 이번 연구는 기후변화가 부의 불균형을 일으키는 직접적 원인이 될 수 있음을 보여 주고 있습니다.

중국 허난성 인민병원, 국립 노화질환 임상연구센터, PLA 전략지원군 정보공학대, 쑨원 기념병원, 베이징 군 종합병원 공동연구팀은 간헐적 다이어트를 통한 체중 감량은 유익한 장내 미생물 군집을 늘리고 뇌 활동도 활발하게 만든다고 밝혔다. 이 연구 결과는 미생물학 분야 국제학술지 ‘최신 세포 및 감염 미생물학’ 12월 20일자에 실렸다. 연구팀은 체질량지수(BMI)가 28~45인 비만 성인 남녀를 대상으로 60일 동안 다이어트를 시킨 뒤 장내 미생물 군집과 뇌 활동 변화를 분석했다. 연구팀은 실험 시작 전후 대변과 혈액을 채취해 장내 미생물과 각종 생리학적 수치, 혈청 구성을 조사하고 기능적 자기공명영상(fMRI)으로 뇌 활동을 측정했다. 실험이 끝난 뒤 참가자들은 체중이 평균 7.6㎏ 감소했으며 체지방과 허리둘레도 줄었다. 또 혈압과 총콜레스테롤 수치가 낮아졌으며 장내 미생물의 경우 대장균처럼 해로운 종류는 감소하고 피칼리박테리움 프로스니치, 파라박테로이데스 디스타소니스, 박테로클레스 유니포미스 등 유익균이 급증했다. 이와 함께 주의력, 감정, 학습과 관련된 뇌 영역의 활동도 이전보다 활발해진 것으로 확인됐다.