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  • [달콤한 사이언스] 빛으로 뇌기능, 행동, 감정까지 조절한다

    [달콤한 사이언스] 빛으로 뇌기능, 행동, 감정까지 조절한다

    빛을 이용해 뇌 기능은 물론 행동과 감정까지 조절할 수 있는 방법을 국내 연구진이 찾았다. 이번 기술을 발전시키면 뇌신경질환 치료에도 활용할 수 있을 것으로 전망되고 있다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단, 카이스트 생명과학과 공동연구팀은 빛으로 뇌 기능과 행동, 심지어 감정까지 자유롭게 조절할 수 있는 광유전학 기술 ‘옵토-브이트랩’을 개발했다. 이번 연구결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 12월 1일자에 실렸다. 뇌 활성은 신경세포와 신경교세포 같은 뇌세포들이 서로 신호를 주고 받으며 조절된다. 이런 상호작용은 뇌 세포 내 지름 50㎚(나노미터) 크기의 작은 자루모양 소기관인 ‘소낭’ 안에 담긴 신경전달물질 분비를 통해 이뤄진다. 뇌 활성은 뇌 특정 부위나 뇌세포 활성을 촉진시키거나 억제시켜 특정 뇌 부위가 담당하는 기능, 여러 뇌 부위간 상호작용의 역할, 특정 상황에서 다양한 뇌세포의 기능 등 특정 상황에서 뇌 작동이 어떤 원리로 일어나는지 밝힐 수 있어 뇌 연구에 필수적이다. 문제는 기존에도 뇌 활성 조절기술이 있었지만 원하는 시점에 특정 뇌세포 활성을 조절한다는 것이 쉽지 않았다.이에 연구팀은 광유전학 기술을 이용했다. 옵토-브이트랩은 뇌 세포에 빛을 쪼이면 순간적으로 내부에 올가미처럼 트랩을 만들도록 했다. 측정하고자 하는 세포나 조직에 푸른색 빛을 가하면 소낭 내 광수용체 단백질들이 엉겨 붙으며 소낭이 트랩으로 포획되고 신경전달물질 분비를 억제하는 등 활성을 자유롭게 조절할 수 있게 되는 것이다. 연구팀은 세포, 조직실험과 함께 동물실험을 통해 옵토-브이트랩 기술을 활용해 뇌세포 신호전달 뿐만 아니라 기억, 감정, 행동까지도 조절이 가능하다는 것을 확인했다. 허원도 카이스트 교수는 “옵토-브이트랩을 이용하면 뇌의 여러 부위간 복합적 상호작용 원리를 밝히고 뇌세포 형태별 뇌 기능에 미치는 영향을 연구하는데 유용하게 활용될 것”이라며 “향후 뇌 기능 회로지도 완성, 뇌전증 치료 등 신경과학 분야는 물론 근육경련, 피부근육 팽창기술에도 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.
  • 경남도축산연구소, 가축 수태율 개선 작용제 개발

    경남도축산연구소, 가축 수태율 개선 작용제 개발

    경남도 축산연구소는 암소 수태율 개선에 효과가 있는 ‘코팅베타카로틴제’를 개발해 특허등록 및 민간기술 이전을 완료했다고 30일 밝혔다.베타카로틴은 식물체에 존재하는 천연색소다. 가축에게 먹이면 암컷 번식기관(난소 및 자궁)에 항산화제로 작용해 소를 비롯한 가축 암컷 수태율 개선에 도움을 준다. 경남도 축산연구소에 따르면 기존 베타카로틴은 소의 반추위(되새김위) 미생물에 의해 상당량 분해돼 그 효능을 기대하기 어렵다. 경남도 축산연구소가 개발한 코팅베타카로틴제는 반추위를 우회해 소장에서 흡수되도록 해 기존 베타카로틴제보다 효과가 높아진다. 경남도 축산연구소는 2017년부터 4년간 연구 끝에 코팅베타카로틴제를 개발해 지난해 8월 특허등록을 마친 뒤 민간기업에 기술을 이전해 상품으로 판매되고 있다고 밝혔다.축산연구소는 코팅베타카로틴을 먹인 소에서 비코팅베타카로틴을 먹인 소보다 혈중 베타카로틴 농도가 1.7배 높았다고 설명했다. 수정란 이식을 위한 저수태 한우 대리모 199마리를 선정해 수태율 검증시험을 한 결과 급여군(34%)이 비급여군(25%)보다 수태율이 35% 개선되는 효과가 있는 것으로 나타났다. 축산연구소는 체내 흡수된 베타카로틴이 난소와 자궁내 항산화기능을 유지시켜 황체(척추동물 난소에서 난자가 배출된 뒤 난소의 소포가 변화해 생기는 황색의 조직 덩어리)유지와 수정란의 자궁착상에 도움을 주어 수태율이 개선된다고 설명했다.경남도 축산연구소가 개발한 코팅베타카로틴제 연구 결과는 영국·유럽연합·프랑스 축산학회가 공동으로 발간하는 수의·축산분야 국제저명학술지 ‘애니멀’ 12월호에 게재된다. 강광식 경남도 축산연구소장은 “올해 축산연구소가 4급기관으로 승격된 뒤 우수한 연구성과가 세계적 저널지에 게재돼 뜻깊게 생각한다”며 “앞으로도 축산농가에 도움이 되는 연구개발에 더욱 노력하겠다”고 말했다.
  • [건강을 부탁해] 아침식사 언제 해야? “오래 살고 싶으면 오전 6~7시”

    [건강을 부탁해] 아침식사 언제 해야? “오래 살고 싶으면 오전 6~7시”

    아침식사가 하루 식사 중 가장 중요하다는 점에 대다수 사람은 동의한다. 그런데 일부 연구자는 아침식사를 오전 6시부터 7시 사이 하는 것이 오래 사는 데 도움이 된다고 주장한다. 미 뉴욕시립대 연구진은 미 국민건강영양조사(NHANES)에 참가한 40세 이상 성인남녀 3만 4000여 명의 건강 자료를 사용해 이들의 식사 시간과 사망률을 비교하고 분석했다. 그 결과, 오전 6시부터 7시 사이 이른 아침식사를 한 사람들은 오전 8시 아침식사를 한 이들보다 심장질환이나 암으로 조기 사망할 확률이 6% 낮은 것으로 나타났다. 이른 아침식사를 한 사람들은 또 오전 10시 늦은 아침식사를 한 이들보다 같은 이유로 사망할 확률이 12% 낮았다. 기존 연구는 늦은 저녁식사가 체내시계(하루 중 특정 시간에 잠을 자야 하는 등의 신체적 자연현상을 관장하는 몸의 기능)를 방해해 제2형 당뇨병이나 심장질환 또는 비만 위험을 키운다는 점을 발견했다. 하지만, 늦은 아침식사가 우리 몸에 어떤 영향을 주는지에 관한 연구는 지금까지 거의 이뤄지지 않았었다. 그래서 이번 연구가 진행된 것. 특히 이 연구에서는 늦은 아침식사가 체내시계에 속하는 식사시계(food clock)를 방해할 수 있는 것으로 나타났다. 식사시계는 인슐린 등 음식 소화와 관계가 있는 식이 호르몬의 분비를 조절한다. 이에 따라 늦은 아침식사는 인슐린 생성에 영향을 줘 당뇨병이나 심장질환 또는 비만 위험을 높여 조기 사망하게 되는 원인이 될 수 있다는 것이다. 자세한 연구 결과는 미국영양학회(ASN)가 발행하는 동료평가 학술지 ‘영양학 저널’(Journal of Nutrition) 10월 27일자에 실렸다. 사진=123rf
  • 악성 암세포를 치료가능한 암세포로 되돌리는 타임머신 기술 개발

    악성 암세포를 치료가능한 암세포로 되돌리는 타임머신 기술 개발

    국내 연구진이 치료가 어려운 악성 암세포를 치료가 쉬운 암세포로 되돌리는 ‘타임머신’ 기술을 개발해 주목받고 있다. 카이스트 바이오및뇌공학과 연구팀이 시스템생물학 기법을 통해 악성 유방암세포를 치료가능한 상태로 되돌리는 리프로그래밍 기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 이같은 연구결과는 미국 암학회에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘암 연구’ 11월 30일자에 실렸다. 연구팀은 지난해 1월에도 대장암세포를 정상 대장세포로 되돌리는 연구에 성공한 바 있다. 삼중음성 유방암은 유방암 아류 중 가장 악성으로 빠르게 분열해 전이를 일으키는 암세포를 공격해 암세포 증식을 억제하는 강력한 화학치료제를 사용한다. 문제는 독성이 강해 체내 정상적으로 분열되는 세포까지 죽여 구토, 설사, 탈모, 골수기능장애, 무기력 같은 심각한 부작용을 일으킨다. 또 삼중음성 유방암세포는 독성항암제에도 쉽게 내성을 갖는다는 문제가 있다. 더군다나 암세포만 공격하는 표적 항암요법, 체내 면역시스템을 활용한 면역 항암요법 같은 최신 암치료법도 적용이 쉽지 않다. 연구팀은 삼중음성 유방암과 호르몬 치료가 가능한 루미날-A 유방암 조직의 유전자 네트워크의 수학모델을 개발하고 대규모 컴퓨터 시뮬레이션 분석, 복잡계 네트워크 제어기술을 적용해 삼중음성 유방암세포를 루미날-A 유방암세포로 변환하는데 필수적인 핵심인자 ‘BCL11A’, ‘HDAC1/2’를 찾아냈다.연구팀은 분자 세포실험으로 ‘BCL11A’, ‘HDAC1/2’을 억제해 삼중음성 유방암세포를 루미날-A 유방암세포로 변환시키는데 성공했다. 이번 연구에서 발굴된 분자타겟 중 ‘BCL11A’ 단백질 활성을 억제할 수 있는 화합물은 아직 개발된 바 없기 때문에 추후 신약개발과 임상실험을 통해 새로운 치료물질을 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구를 이끈 조광현 교수는 “삼중음성 유방암은 가장 악성이어서 부작용이 큰 독성 강한 화학항암요법 이외에는 치료법이 없었지만 이번 연구를 통해 호르몬 치료가 가능하고 덜 악성인 루미날-A 유방암세포로 되돌려 효과적 치료가 가능하게 할 수 있게 됐다”라고 설명했다. 조 교수는 “이번 연구는 악성 암세포를 직접 없애기보다는 치료가 수월한 세포상태로 되돌려 치료함으로써 치료효과를 높이는 새로운 방식의 항암 치료전략을 제시한 것”이라고 덧붙였다.
  • 미세먼지 심한 날 내리는 눈·비 속엔 금속 성분 많다

    미세먼지 심한 날 내리는 눈·비 속엔 금속 성분 많다

    국내 연구진이 겨울철에 특히 미세먼지가 많고, 비나 눈이 내린 뒤 하늘이 깨끗해지고 공기가 맑아지는 이유를 밝혀냈다. 한국지질자원연구원 지질환경연구본부, 서울대 지구환경과학부 공동연구팀은 미세먼지 입자 성분분석을 통해 겨울철 미세먼지는 난방을 위한 화석연료 사용으로 기인하고 미세먼지가 심한 날 이후 내리는 비나 눈에는 금속성분이 많다고 29일 밝혀냈다. 이번 연구결과는 지질환경과학 분야 국제학술지 ‘환경과학 및 오염연구’에 실렸다. 연구팀은 서울대 관악캠퍼스에서 수집한 서울 남부지역 강수량 표본자료와 지질자원연구원의 미세먼지 포집자료를 바탕으로 미세먼지 입자의 성분분석을 통해 미세먼지와 기온, 강수 등 날씨와 상관관계를 확인했다. 연구팀에 따르면 미세먼지 속에는 광물 알갱이, 금속성분 구형입자, 다공성 탄소입자가 관찰됐으며 초미세먼지는 미세한 솜털이 뭉쳐있는 형태가 관찰되면서 호흡기 유입이 쉬울 것으로 확인됐다. 연구팀은 또 겨울철 미세먼지가 심한 날 이후 내린 비와 그렇지 않은 날의 빗물을 비교한 결과 미세먼지가 심한 때 이후 내린 비에는 알루미늄, 아연, 철 등 금속성분의 측정값이 일반 빗물보다 더 높게 관측됐다.특히 화석연료 사용과 차량배기가스 등에서 발생한 탄소산화물이 금속성분과 섞여 미세먼지 입자 형태로 대기에 배출되는 것으로 확인됐다. 화석연료는 연료유나 디젤 차량 배기가스보다 더 무거운 질소 동위원소를 배출하는 것으로 알려져 있다. 이번 분석에 따르면 겨울철 기온이 내려갈수록 난방을 위해 석탄 같은 화석연료 사용이 많아져 미세먼지를 증가시키고 대기질에 영향을 미치는 것으로 분석됐다. 또 미세먼지 주의보나 경보가 발령된 때 공기는 미세먼지 좋음이나 보통일 때와 비교해 대표군집 미생물이 많이 포함된 것으로 확인됐다. 최한나 지질자원연구원 박사는 “이번 연구를 통해 강수와 미생물 등 미세먼지의 다양한 영향요인과 상관관계를 밝혀낼 수 있었다”라며 “미세먼지 증가에 있어서 산업, 생활환경 영향 뿐만 아니라 외부 기원성분에 대한 추가적 고려와 대책이 필요하다는 것을 알 수 있었다”라고 말했다.
  • ‘우수 정자 분리 칩’ 개발…임신 가능성 높여

    ‘우수 정자 분리 칩’ 개발…임신 가능성 높여

    우수한 정자를 신속하게 선별할 수 있는 ‘정자 분리 칩’이 개발됐다. 이 칩을 활용하면 난임을 겪고 있는 부부의 임신 가능성을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 영남대 생명공학과 최정규 교수는 정자의 운동 생리를 이용한 방법으로 정자 분리 칩을 개발했다. 남자의 정자는 여성의 질에 사정될 때 보통 약 1~2억 개의 정자가 방출된다. 이 많은 정자들이 약 15~20cm 떨어진 나팔관에 있는 하나의 난자에 도달하기 위해서 서로 경쟁을 한다. 이 가운데 가장 운동성이 좋은 하나의 정자가 난자와 만나서 수정을 하게 된다. 이 분리 칩은 물리·화학적으로 사람의 정자를 선별하는 기존 방법에 비해, 우수한 정자를 선별하는 시간을 대폭 단축 시켰을 뿐만 아니라, 효율성도 50% 가량 높아졌다. 최 교수의 연구 성과는 최근 국제학술지 ‘바이오메디신’에 게재됐으며, ‘정자 분리 칩’ 기술에 대한 특허 등록을 진행 중이다. 최 교수는 “정자 분리 칩이 난임 부부가 임신을 하는데 도움을 주는 것은 물론, 저출산 문제를 극복하는데 조금이나마 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.
  • “美 화이자보다 러 스푸트니크 더 우수”...백신 5종 비교 결과

    “美 화이자보다 러 스푸트니크 더 우수”...백신 5종 비교 결과

    모더나·화이자(미국), 아스트라제네카(영국), 스푸트니크(러시아), 시노팜(중국) 등 세계적으로 널리 쓰이는 코로나19 백신 5종의 예방 효능을 비교한 결과 모더나가 가장 우수한 것으로 나타났고 스푸트니크가 뒤를 이었다고 블룸버그 통신이 국제학술지를 인용해 보도했다. 스푸트니크는 코로나19 취약 계층인 85세 이상 고령인구에서는 가장 우수한 효과를 보였다. 블룸버그는 25일(현지시간) 헝가리 보건당국이 자국민의 백신 접종후 경과를 바탕으로 대규모 실증연구를 실시한 결과 모더나 백신이 감염 예방에 88.7%, 사망 예방에 93.6%의 효과를 보인 것으로 나타났다고 전했다. 올해 1~6월 코로나19 백신을 접종받은 16세 이상 헝가리 국민 370만명을 대상으로 이뤄진 이번 연구의 논문은 학술저널 ‘임상미생물학 및 감염의학’ 웹사이트를 통해 발표됐다. 스푸트니크는 감염 예방 85.7%와 사망 예방 95.4%로 2위, 화이자는 각각 83.3%와 90.6%로 3위였다. 아스트라제네카는 각각 71.5%와 74.5%, 시노팜은 68.7%와 87.8%의 효과를 나타냈다. 논문은 “85세 이상 인구에 대한 코로나19 감염 예방 효과는 스푸트니크 90.9%, 모더나 84.1%, 화이자 74.3% 순이었으며, 아스트라제네카와 시노팜은 모두 50% 미만으로 다른 3종과 상당한 격차를 보였다”고 분석했다.미클로스 카슬러 헝가리 보건부 장관 등 논문 저자들은 “다양한 백신들의 접종 결과를 바탕으로 실제 환경에서 각 백신들이 어떠한 효능을 내는지 평가할 수 있었다”고 연구에 의미를 부여했다.
  • 제주 오름에서 미기록 신종 버섯 발견…학계 보고

    제주 오름에서 미기록 신종 버섯 발견…학계 보고

    제주의 한 오름에서 학계에아직 보고되지 않은 새로운 종의 버섯이 발견돼 관심을 끌고 있다. 제주테크노파크(JTP) 생물종다양성연구소(이하 연구소)는 ‘제주버섯미니연구회’와 함께 최근 서귀포시 남원읍 이승악에서 공동학술조사를 진행해 신종 버섯을 발견했다고 26일 밝혔다. 연구소는 이 신종 버섯을 국제전문학술지 ‘파이토택사(Phytotaxa)’에 보고해 관련 내용이 게재될 예정이라고 전했다. 연구소는 이번에 새로 발견한 버섯이 ‘마귀숟갈버섯속’(Trichoglossum)에 속하며 검은 숟가락과 같은 독특한 생김새를 가졌다고 설명했다. 연구소는 이번에 발견된 버섯이 국내 보고된 검은 마귀숟갈버섯속과 유사하지만,미세 구조 관찰과 유전자 분석 결과 신종으로 확인됐다고 덧붙였다. 연구소는 이 신종 버섯이 다른 종들에 비해 두꺼운 자낭을 갖고 있으며,여기에 15∼16개의 격막을 갖는 포자가 8개 들어있어 다른 종들과 구분이 된다는 것이다. 신종 버섯의 유전자를 분석한 결과,마귀숟갈버섯속의 기준이 되는 검은마귀숟갈버섯과 89%의 유사도가 있지만 나머지 부분에서 유전적 차이가 나타났다. 연구소는 이 신종 버섯의 이름을 제주를 뜻하는 라틴어인 ‘제주엔스’(jejuense)를 사용해 ‘제주마귀숟갈버섯’(Trichoglossum jejuense)으로 잠정 명명했다. 연구소는 이번 공동학술조사를 통해 국내에서는 보고된 적이 없는 ‘송편버섯속’(Trametes glabrorigens),‘꽃버섯속’(Hygrocybe reidii) 등 국내 미기록종 버섯 2종과 ‘소녀두엄먹물버섯’,‘애우산광대버섯’,‘긴뿌리포식동충하초’ 등과 같은 다양한 버섯도 발견했다. 정용환 JTP 생물종다양성연구소장은 “이번 생태조사와 연구를 통해 확보된 새로운 버섯의 균사체를 활용해 제주산 버섯자원의 산업 소재화에 힘쓰겠다”고 밝혔다.
  • 혈액 한 방울만으로 유방암 여부 정확하게 진단한다

    혈액 한 방울만으로 유방암 여부 정확하게 진단한다

    국내 연구진이 혈액 검사만으로 유방암 여부를 정확하게 진단할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국생명공학연구원 바이오나노연구센터, 연세대 화공생명공학과 공동연구팀은 형광신호 증폭탐침을 이용해 엑소좀 RNA 측정을 통해 혈액검사만으로 유방암을 정밀진단할 수 있는 시스템을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 생명공학 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스’에 실렸다.좀은 세포에서 배출되는 물질로 혈액이나 소변, 눈물 같은 체액에서 발견된다. 특히 암조직에서 나온 엑소좀은 암이 처음 발생한 장기에 대한 정보를 포함하고 있어 체액 기반 암진단 분야에서 주목받고 있다. 기존의 암 진단은 간단한 외과 처치나 가느다란 바늘을 이용해 종양의 조직을 채취하는 생검방식이 주를 이뤘는데 환자의 신체적, 정신적 부담이 단점이었다. 이 때문에 침습적 생검의 부담을 줄이기 위한 체액 속에 떨어져 나와 있는 암세포DNA 조각을 찾아 유전자 검사로 암을 진단하는 체액 기반 액체생검에 대한 연구가 활발하다. 특히 엑소좀은 세포에서 배출되는 물질로 모체가 되는 세포의 특성을 갖고 있는데 혈액, 소변, 눈물 등 다양한 체액에서 발견된다. 암세포에서 떨어져 나온 엑소좀은 암이 처음 발생한 장기에 대한 정보를 포함하고 있어 체액 기반 액체생검에 주목받고 있다. 연구팀은 미세유체칩과 하이드로겔 구조체를 이용해 민감도 높은 탐침을 장착했다. 또 탐침이 유방암 발병 여부를 판단할 수 있게 해주는 바이오마커 ErbB-2라는 단백질과 반응할 경우 형광신호 증폭이 발생하도록 해 정밀한 유방암 진단이 가능토록 했다. 특히 탐침에는 고감도 유전자 검출이 가능한 CHA 기술을 적용해 별도의 처리과정이나 첨가물질 없이 자가신호 증폭으로 고감도로 암을 진단할 수 있도록 했다. 연구를 이끈 임은경 생명공학연구원 박사는 “이번 연구는 조직검사의 불편함 없이 혈액검사만으로 유방암을 조기에 정밀하게 진단할 수 있게 해준다는데 의미가 있다”라며 “별도의 분석장비나 전문인력 없이 단일 칩만으로 진단을 가능케 해 조기진단과 치료전략 개발에도 도움을 줄 것”이라고 말했다.
  • 노안 개선 방법 찾았다…英연구진 “주 1회 오전 3분간 ‘진홍색 빛’ 쬐야”

    노안 개선 방법 찾았다…英연구진 “주 1회 오전 3분간 ‘진홍색 빛’ 쬐야”

    일주일에 한 번씩 눈에 붉은색 파장의 빛을 3분 정도 비추면 시력을 크게 개선할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 유니버시티칼리지런던(UCL) 연구진은 안질환 병력이 없는 만 34~70세 참가자 20명을 대상으로, 각각 오전과 오후 장파장에 해당하는 670나노미터(1나노미터 = 10억 분의 1m)의 진홍색 빛에 눈을 3분간 노출하는 시험을 진행했다. 이는 기존 연구에서 진홍색 빛이 쥐, 호박벌, 초파리의 시신경 세포 속 미토콘드리아의 기능을 회복하는 데 도움을 준다고 나온 결과가 사람에게도 적용할 수 있는지를 안전성을 검증한 것이다. 사람은 만 40세 전후 눈의 망막 세포 기능이 떨어지는 노안이 시작된다. 이 시기가 되면 망막 세포에서 에너지를 생산하는 미토콘드리아의 능력이 저하되기 때문이다. 통상 미토콘드리아의 에너지 생산 능력은 나이가 들면서 70%까지 줄어든다.  연구진에 따르면, 망막 세포 속 미토콘드리아는 장파장 빛에 특정하게 반응한다. 650~900나노미터에 이르는 장파장을 만나면 미토콘드리아의 기능이 향상돼 에너지 생산량도 늘어난다.연구진은 실험에 앞서 참가자들이 정상적인 색 구분 능력인 색각(원추세포 기능)을 가졌는지를 확인했다. 이렇게 선별한 여성 13명과 남성 7명의 참가자는 모두 오전 8~9시 중 3분간 제공받은 LED 조명 같은 장치를 통해 자신의 눈을 670나노미터의 진홍색 빛에 노출되게 했다. 그리고 몇 달 뒤 참가자 20명 중 6명은 정오부터 오후 1시까지 같은 검사를 받았다. 그 결과, 오전 중 진홍색 빛에 노출되면 색대비(色對比·colour contrast) 시력이 평균 17% 향상한 것으로 나타났다. 특히 이 같은 단일 노출의 영향은 적어도 일주일간 지속됐다. 하지만 오후 노출은 어떤 개선 효과도 나타나지 않는 것으로 확인됐다. 이에 대해 연구 주저자이자 UCL 안과연구소 교수인 글렌 제프리 박사는 “오전 중 진홍색 장파장 빛에 한 번 노출하는 것 만으로도 전세계인의 시력 저하를 현저하게 개선할 수 있다는 점을 입증했다”면서 “고령화 시대에 사는 사람들의 삶의 질에 큰 영향을 주는 것을 물론 노안 등으로 발생하는 사회적 비용도 줄이는 결과를 가져올 것”이라고 말했다.  영국의 비정부 공공기관(NDPB)인 영국생명공학연구위원회(BBSRC)와 자선단체인 영국 시력연구(Sight Research UK)의 지원을 받은 이번 연구의 성과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports) 최신호에 실렸다.
  • 청소·빨래·요리하는 노인… 더 건강하게, 더 오래 산다 [유용하 기자의 사이언스 톡]

    청소·빨래·요리하는 노인… 더 건강하게, 더 오래 산다 [유용하 기자의 사이언스 톡]

    단계적 일상회복이 시작된 지 겨우 3주가 지났을 뿐인데 코로나19 확산세는 연일 역대 최고치를 기록하면서 비상계획이 언급될 정도로 심각합니다. 코로나19로 인한 일상을 빼앗긴 지 2년째로 접어들면서 사람들의 신체활동이 눈에 띄게 줄었다는 조사 결과들이 많이 나오고 있습니다. 이처럼 신체활동이 줄면 각종 질병에 시달리게 되고 평균 수명도 줄어들 수 있습니다. 더군다나 노년층일수록 이 같은 경향성이 더 크게 나타난다는 연구 결과들이 나왔습니다. 미국 하버드대 인간진화생물학과, 브리검여성병원 예방의학부, 매사추세츠종합병원 심혈관질환부 공동연구팀은 나이가 들어서도 규칙적인 신체활동을 하는 것이 질병 발생과 노화를 늦춰 주며, 이 같은 메커니즘은 진화를 통해 새겨져 있다는 사실을 밝혀냈다고 합니다. 이 같은 연구 결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 PNAS 11월 23일자에 실렸습니다. 연구팀은 동물관찰 실험, 세포실험과 고인류 화석 분석을 통해 신체활동이 각종 질병을 예방하고 수명 연장 효과까지 있다는 것을 확인했습니다. 과학기술의 발달로 수명은 증가하고 있지만 건강하지 못한 노년을 보내는 이들이 많은 이유도 이 같은 진화의 결과를 역행하고 있는 행동 때문이라는 것이 연구진의 설명입니다. 연구팀은 세포실험을 통해 신체활동이 잉여 칼로리 소모를 촉진시켜 체내 염증을 유발하는 유해물질을 제거할 뿐만 아니라 세포와 조직 손상을 차단해 준다는 사실을 확인했습니다. 신체활동 부족은 세포나 유전자 복구 능력을 떨어뜨려 당뇨와 비만, 암, 골다공증, 알츠하이머, 우울증 등을 쉽게 유발할 수 있다는 것입니다. 비슷한 연구 결과가 영국의학회에서 발행하는 국제학술지 BMJ 오픈 11월 23일자에도 실렸습니다. 싱가포르 노인의학연구소(GERI), 싱가포르기술대 보건사회과학부, 국립싱가포르대 정신의학과 공동연구팀은 규칙적인 가사활동이 노인들의 인지능력 퇴화를 막고 다리 힘을 길러 낙상 예방에도 도움을 줄 수 있다고 밝혔습니다. 연구팀은 싱가포르에 거주하는 65세 미만 남녀 249명과 65세 이상 남녀 240명을 대상으로 다리 근육량과 균형감 같은 신체지수와 기억력, 언어능력, 주의력 등 인지기능을 검사하고 평소 가사 참여도와 빈도를 설문조사해 비교했습니다. 연구팀은 가사 이외 신체활동이나 별도의 운동 영향을 제외하고 순수하게 가사의 영향력만 조사 분석했습니다. 그 결과 65세 미만의 경우 가사가 인지 및 신체능력에 미치는 영향력은 미미했지만 65세 이상 노년층의 경우 침대 정리, 빨래 널기, 청소, 요리 등 매일 규칙적인 가사활동을 하는 이들이 그렇지 않은 사람보다 기억력, 주의력, 신체기능 점수가 각각 12%, 14%, 23% 우수한 것으로 나타났습니다. 앞서 연구를 주도한 진화생물학 분야의 세계적 석학 대니얼 리버먼 하버드대 교수는 “과학기술의 발달로 기계가 인간의 노동을 대체하면서 신체활동이 점차 감소하는 추세”라면서 “과거 인류가 수렵채집하던 시절처럼 활동적일 필요까지는 없지만 간단한 가사를 통해 하루 20~30분 정도 규칙적으로 움직이는 것이 질병과 사망 위험을 상당히 낮춰 준다”고 말했습니다.
  • [과학계는 지금]스마트폰으로 3D 홀로그램 제작

    [과학계는 지금]스마트폰으로 3D 홀로그램 제작

    한국과학기술연구원(KIST) 광전소재연구단, 연세대 물리학과 공동연구팀은 스마트폰 같은 모바일 기기로도 3차원(3D) 디지털 홀로그램 영상을 만들 수 있는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다. 이번 연구 결과는 나노과학 분야 국제학술지 ACS 나노에 실렸다. 3D 홀로그램은 편광필터가 포함된 대형 전용 카메라를 사용해야만 촬영할 수 있다. 연구팀은 레늄 디셀레나이드와 텅스텐 디셀레나이드라는 2차원 반도체 물질들을 이용해 편광필터 없이도 빛의 편광을 감지할 수 있는 광다이오드 소자를 개발했다. 이 소자를 이용해 3D 디지털 홀로그램을 찍을 수 있는 소형 홀로그래픽 이미지 센서를 만드는 데도 성공했다. 이 기술은 스마트폰만으로 3차원 야간투시, 바이오 분석, 문화재 디지털 복원 등 다양한 활용을 가능케 해줄 것으로 기대된다.
  • 북극의 눈물, 120년 전부터 시작됐다

    북극의 눈물, 120년 전부터 시작됐다

    금세 바닷물에 빠져 버릴 듯 얼음 조각 위에 아슬아슬하게 서 있는 북극곰은 지구온난화로 인한 기후변화를 보여 주는 대표적인 이미지로 사람들 뇌리에 새겨져 있다. 전 세계 많은 환경단체들은 그런 북극곰의 모습이 기후변화를 극적으로 표현하는 장면이기는 하지만 사람들에게 ‘지구온난화는 나와는 거리가 먼 세계의 이야기’로 생각하게 만들어 방관하게 만든다고 비판하기도 한다. 어쨌든 집 잃은 북극곰의 모습으로 대표되는 북극해 빙하가 녹기 시작한 것은 20세기 후반이 아닌 20세기 초부터였다는 새로운 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 이탈리아, 영국, 노르웨이, 독일 등 유럽 4개국 과학자들은 따뜻한 바닷물이 극지방으로 흘러들면서 해빙(海氷)이 녹는 이른바 ‘아틀란티피케이션’(대서양화) 현상이 20세기 초부터 시작됐다는 사실을 새로 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 사이언스 어드밴시스 11월 25일자에 실렸다. 대서양화는 따뜻하고 염분이 많은 대서양의 바닷물이 북극쪽으로 흘러들어가 해수 온도와 염도를 높이면서 얼음을 녹게 만드는 현상을 말한다. 북극해에 대서양의 영향이 강화되는 대서양화는 북극 지역의 온난화를 가속화하는 요인 중 하나로 지목받고 있었다. 연구팀은 그린란드와 스발바르제도(노르웨이와 북극점 중간에 위치) 사이에 위치해 북극해의 관문이라고 불리는 ‘프람해협’에서 해양 온난화의 역사를 재구성했다. 연구팀은 프람해협 밑바닥의 퇴적물과 바닷물을 지구화학, 생물학 등 다양한 분석법을 조합해 지난 800년 동안 이 일대 바다 온도와 염도 변화를 분석한 결과 대서양화 징후가 1900년대부터 시작됐다는 것을 발견했다. 북극해가 따뜻해지면서 극지방 얼음이 녹으며, 얼음이 품고 있던 열(잠열)을 방출하고 더 많은 바다 표면이 태양에 노출된다. 북극이 더워져 얼음이 녹고 바다 표면 노출이 많아지면 이산화탄소, 메탄 등 온실효과를 일으키는 각종 기체가 땅속에서 빠져나와 영구동토층을 녹게 만드는 악순환이 이어지는 것이다. 이 과정을 가속화한 것이 대서양화라는 것이다. 분석 결과 19세기 말부터 20세기 초에 북극해 온도와 염도가 급격하게 상승한 것으로 나타났다. 1900년대 이후 북극 얼음은 계절에 상관없이 빠르게 녹는 것으로 확인됐다. 염도가 증가하는가 하면 해수 온도는 19세기 말과 비교했을 때 2도 이상 상승한 것으로 조사됐다. 연구팀은 북극의 온난화 속도는 지구 평균의 2배 이상이며 최근 20년 동안 온난화의 영향을 가장 심하게 받고 있는 지역임을 확인했다. 이 같은 현상의 이면에는 대서양화가 있었으며 지구온난화로 인해 대서양의 온도가 꾸준히 오르고 있기 때문이라는 것이다. 연구를 이끈 프란체스코 무슈티엘로 영국 케임브리지대 교수(자연지리학)는 “현재 활용되는 많은 기후 모델링이 북극해의 해빙이 녹는 현상을 재현해 내지 못하고 있는데 이는 대서양화 현상을 정확히 파악하지 못하고 있기 때문”이라고 했다. 무슈티엘로 교수는 “이번 연구는 그동안 수수께끼로 남아 있던 북극해의 초기 온난화 현상을 정확히 보여 줌으로써 미래 기후변화 예측의 정확성을 높이는 데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
  • 나이보다 건강한지 궁금하면 ‘염증나이’ 알아야…美연구진 검사방법 개발

    나이보다 건강한지 궁금하면 ‘염증나이’ 알아야…美연구진 검사방법 개발

    사람은 흔히 나이를 건강의 척도라고 생각한다. 하지만 미국의 일부 과학자들은 건강 상태를 측정할 때 달력상의 나이보다는 ‘염증 나이’(inflammatory age)를 기준으로 삼는 것이 더 정확하다고  주장한다. 스탠퍼드대와 버크노화연구소 공동연구진은 만성 염증의 측정 기준인 염증 나이를 측정하는 혈액 검사를 개발했다고 밝혔다. 또 해당 검사를 정기적으로 받으면 심장 질환부터 치매에 이르는 염증성 질환의 위협을 조기에 찾을 수 있다고 밝혔다. 연구 저자로 스탠퍼드대 혈관외과 조교수인 나지시 사이드 박사는 “인간은 모두 나이 들고 죽게 된다. 유일한 차이는 얼마나 건강하게 나이를 먹느냐에 있다”면서 “목표는 노화와 관련한 일부 건강 문제를 예방해 나이드는 것을 보다 품위 있게 만드는 것”이라고 말했다. 국제학술지 ‘네이처 에이징’(Nature Aging) 최신호에 실린 이 연구는 만성 염증이 질병에 중요하게 관여한다는 이해를 바탕으로 삼고 있다. 우리 몸은 급성 염증에 익숙하다. 급성 염증은 발열이나 붓기, 통증 등과 연관돼 상처 치유와 감염 퇴치에 중요한 역할을 한다. 이런 염증은 보통 며칠밖에 지속되지 않는다. 반면 만성 염증은 시간이 지남에 따라 우리의 세포와 장기를 손상시킬 수 있고, 제2형 당뇨병이나 암과 같은 많은 질병과도 관계가 있다. 염증 수치는 보통 나이가 들면서 높아지는데 과학계에선 노화한 세포가 염증을 일으키는 분자를 방출하기 때문으로 추측하고 있다. 흡연과 비만, 오염 노출 그리고 스트레스와 같은 요인에 의해서도 심해질 수 있다. 우리 몸에 나타나는 피해는 생각보다 느려 실제 고혈압과 같은 증상이 나타나기 시작할 때까지 몇 년이 지나도 알지 못하는 경우가 있다. 연구진은 만성 염증을 측정하는 검사 방법을 개발하기 위해 1000명 이상의 참가자로부터 채취한 혈액 표본을 분석했다. 이를 통해 염증에 관여하는 것으로 알려진 면역계 단백질인 사이토카인 50종의 수치를 측정했다. 검사 결과, 질병에 관한 사이토카인의 특징이 밝혀졌다. 연구진은 염증의 수준에 따라 생물학적 나이인 염증 나이를 계산할 수 있었다. 예를 들어 실제 나이가 45세인 사람의 염증 나이가 65세로 나오면 해로운 염증의 영향 탓에 신체 나이가 20세 더 많다는 것이다. 연구진은 추가 실험을 통해 염증 나이가 실제 나이보다 더 좋은 건강 지표라는 사실을 확인할 수 있었다고 주장한다. 이탈리아에서 건강한 참가자 37명의 혈액 표본을 분석해 염증 나이를 계산했다. 이 중 절반은 50~79세 사이이고 나머지 절반은 100세 이상이었다. 그 결과, 100세 이상의 고령자는 평균적으로 실제 나이보다 염증 나이가 40세 더 낮은 것으로 나타났다. 반면 50~79세 사이 집단 중 대다수는 실제 나이보다 높은 염증 나이를 갖고 있는 것으로 확인됐다. 그리고 일부 참가자는 실제 나이와 염증 나이의 편차가 더욱더 컸다. 실제로 참가자 중에서 건강한 105세 남성은 무려 25세의 염증 나이를 갖고 있는 것으로 나타났다. 연구진은 또 염증 나이를 잘 이용하면 가까운 미래에 누가 가장 쇠약해질지, 또 누가 가사 도우미가 필요할지 예측할 수 있다고 밝혔다. 또 누가 심장 질환에 걸릴 가능성이 높은지 등도 예상할 수 있다고 밝혔다.  새로운 검사 방법이 상용화 되는 데는 몇 년이 걸릴 수 있다. 하지만 연구진은 건강검진에서 콜레스테롤 검사를 하는 것처럼 염증 나이를 체크하는 것도 하나의 방법이 될 수 있다고 말한다.
  • 치매 환자 ‘후각상실’ 원인 규명… 알츠하이머 빠른 진단 실마리

    치매 환자 ‘후각상실’ 원인 규명… 알츠하이머 빠른 진단 실마리

    국내 연구진이 그동안 수수께끼로 남아 있던 알츠하이머 치매 환자의 후각 상실 비밀을 밝혀냈다. 더 빨리 알츠하이머를 진단할 수 있는 실마리가 될 것으로 전망된다. 대구경북과학기술원 뇌·인지과학전공 문제일 교수팀은 한국뇌연구원, 네덜란드 마스트리히트대 의대 연구진과 함께 알츠하이머 환자의 후각 상실 원인을 밝혀냈다고 22일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뇌 병리학’에 실렸다. 연구팀은 네덜란드 뇌은행에서 사후 기증된 알츠하이머 환자 6명과 일반인 7명의 후각망울 조직을 분양받았다. 후각망울은 대뇌 반구 전두엽 아래쪽에 기다란 풍선 모양으로 부풀어 있는 부위로 후각신경이 포함돼 있다. 연구팀은 후각망울과 후각 사구체의 해부학적 구조변화 관찰과 후각 신경세포의 베타아밀로이드, 미세아교세포, 신경전달물질 발현 변화를 평가하기 위해 면역화학적 분석도 실시했다. 후각 사구체는 후각 망울에서 후각 신경세포 다발들과 접하는 부위이다. 연구팀은 알츠하이머 치매 환자들에게서는 후각망울이 쪼그라든 형태학적 손상과 함께 후각 신경세포 곳곳에 베타아밀로이드 단백질이 축적된 것을 확인했다. 문 교수는 “말초 후각신경계와 중추 후각신경계가 만나 시냅스를 이루는 후각사구체와 후각망울 손상이 알츠하이머 치매 발병과 관련이 있다는 것을 알아냄으로써 새로운 조기진단법 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.
  • 치매 환자 후각상실 증상 원인 찾았다...알츠하이머 조기 진단에도 활용

    치매 환자 후각상실 증상 원인 찾았다...알츠하이머 조기 진단에도 활용

    전국 치매역학조사 자료에 따르면 2017년 기준 국내 치매환자는 약 70만명이다. 2050년에는 303만명까지 증가할 것으로 예상된다. 전체 치매환자의 약 70%는 알츠하이머가 원인으로 기억력과 인지능력 저하, 우울증과 감각기능 장애를 겪는다. 이 때문에 치매를 조기에 진단해 대응하는 것이 무엇보다 중요하다. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌·인지과학전공, 네덜란드 마스트리히트대 공동연구팀은 알츠하이머 치매 환자의 후각상실 원인을 밝혀냈다고 22일 밝혔다. 이번 기술을 통해 새로운 알츠하이머 치매 치료와 진단법을 개발할 수 있을 것으로 보인다. 이번 연구결과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘뇌 병리학’에 실렸다. 알츠하이머 치매 환자의 90% 이상은 후각상실을 겪는데 정확한 병리학적 원인은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 네덜란드 뇌은행에서 사후 기증된 알츠하이머 치매 환자 6명과 일반인 7명의 후각망울 조직을 분양받았다. 후각망울은 대뇌 반구 전두엽 아래 쪽에 기다란 풍선 모양으로 부풀어 있는 부위로 후각신경이 포함돼 있다. 연구팀은 후각망울과 후각 사구체의 해부학적 구조변화 관찰과 후각 신경세포의 베타아밀로이드, 미세아교세포, 신경전달물질 발현 변화를 평가하기 위해 면역화학적 분석도 실시했다. 후각 사구체는 후각 망울에서 후각 신경세포 다발들과 접하는 부위이다. 그 결과, 연구팀은 알츠하이머 치매 환자들에게서는 후각망울이 쪼그라든 형태학적 손상과 함께 후각 신경세포 곳곳에 베타아밀로이드 단백질이 축적된 것을 확인했다. 후각 신경세포가 모여있는 신체부위가 손상되고 알츠하이머 치매 유발 단백질인 베타아밀로이드가 축적됨으로써 신경세포인 시냅스 밀도가 줄고 신경전달물질이 억제돼 후각을 상실하게 된다는 것이다. 문제일 DGIST 교수는 “이번 연구를 통해 그동안 밝혀지지 않았던 알츠하이머 치매와 후각상실의 병리학적 메커니즘을 규명했다”라며 “말초 후각신경계와 중추 후각신경계가 만나 시냅스를 이루는 후각사구체와 후각망울 손상이 알츠하이머 치매 발병과 관련이 있다는 것을 알아냄으로써 새로운 조기진단법 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.
  • 코로나19 장기화로 우울증 5배 껑충

    코로나19 장기화로 우울증 5배 껑충

    코로나19 사태 장기화로 우울증 유병률이 5배 높아졌으나 규칙적인 운동을 하거나 감사하는 마음을 가질 경우 발병률이 현저하게 낮아진다는 연구 결과가 나와 의료계의 관심을 모으고 있다. 21일 전남대병원에 따르면 정신건강의학과 연구팀(주임교수 김재민)이 코로나19 감염력이 없는 일반인 1492명과 대학병원 간호사 646명을 대상으로 실시한 연구조사에서 이 같은 결과가 나왔다. 이번 조사 결과 일반인을 대상으로 한 연구에서 코로나19로 인해 뚜렷한 우울증세를 보인 환자는 20.9%였다. 이는 코로나19 발생 이전의 우울증 평균 유병률인 4%대보다 5배가량 높은 수치다. 코로나19 장기화에 따라 많은 사람이 심각한 정서적 어려움을 겪고 있다는 것을 입증하는 수치다. 특히, 코로나19 시기 우울증을 일컫는 ‘코로나 블루’는 경제적 스트레스와 외로움을 느끼는 정도가 높은 경우, 정신질환을 치료 중인 경우, 청년층에서 증가하는 것으로 나타났다. 반면 주 3회 이상 규칙적으로 운동하거나 평소 감사 성향이 높은 사람은 코로나 블루 증세가 뚜렷하게 낮았다. 전남대학교병원 등 대학병원 3곳의 간호사들을 대상으로 한 조사에서는 심리적 스트레스 증가 요인이 정서적 소진, 우울, 불안과 같은 정신 건강의 문제로 나타났다. 반대로 직업적 전문성에 대한 효용감과 감사 성향은 스트레스를 감소시킨다는 유의미한 결과가 나왔다. 일반병원 간호사와 코로나19 전담병원 간호사의 스트레스 자각 점수는 19.1점과 18.6점으로 크게 차이 나지는 않았다. 김성완 교수는 “코로나19 팬데믹 상황에서 감사의 마음이 일반 시민과 의료진의 정신건강에 ‘심리적 백신’ 역할을 할 수 있다는 것을 보여준 연구”라며 “코로나19 상황에서 취약 계층을 지원하고 정신건강을 보호할 수 있는 다양한 심리적 지원과 정책 개발이 필요하다”고 말했다. 이번 연구로 작성된 ‘COVID-19 기간 한국의 일반 인구에서 우울증의 위험 요소와 보호 요소’ 논문과 ‘COVID-19 기간 한국의 간호사에서 감사와 지각된 스트레스의 연관성’ 논문은 영국의 저명학술지 ‘BMC Psychiatry’와 국제 정신건강 간호협회 공식 학술지 ‘Archives of Psychiatric Nursing’에 각각 발표돼 국제 의료계에서도 높은 관심을 보였다.
  • 남미서 ‘새부리 닮은 주둥이’ 지닌 공룡 최초 발견

    남미서 ‘새부리 닮은 주둥이’ 지닌 공룡 최초 발견

    오늘날 조류처럼 치아가 없고 두 다리로 걷는 보기 드문 공룡의 존재가 남아메리카 대륙에서 처음으로 확인됐다. AFP통신 보도에 따르면, 브라질 국립박물관 등 연구진은 현지시각으로 18일 브라질에서 약 7000만 년 전에 살았던 공룡의 화석을 발견했다고 발표했다. 신종 공룡은 몸길이 약 1m, 몸높이 약 80㎝의 소형 수각류(날카로운 이빨과 발톱으로 무장한 육식 공룡)로, 베르타사우라 레오폴디네(Berthasaura leopoldinae)라는 학명이 붙여졌다. 이는 1976년 사망한 브라질 여성 과학자 베르타 루츠와 19세기 브라질 초대 황후인 마리아 레오폴디네의 이름을 따 명명한 것이다.수각류는 대부분 육식동물로 여겨지지만, 이번 공룡은 묘하게도 치아가 없고 부리처럼 생긴 주둥이를 지녔다. 이번 발견에 관여한 고생물학자들은 “정말 놀라운 발견”이라고 말했다.특히 신종 공룡은 브라질에서 발견된 백악기 공룡 가운데 화석화한 뼈가 잘 보존돼 있어 가장 완전한 개체 중 하나로 꼽힌다고 연구진은 연구논문에 서술했다. 연구 공동저자인 브라질 국립박물관 소속 게오바니 아우베스 소자 연구원은 “치아가 없는 주둥이는 이 공룡이 어떤 먹이를 먹었는지에 의문을 제기한다. 그렇지만 이 종이 꼭 고기를 먹지 않았다는 말은 아니다”면서 “매나 말똥가리와 같은 많은 새는 부리로 고기를 찢어 먹는다”고 설명했다. 이어 “아마 먹을 수 있는 것은 모두 먹어야 하는 열악한 환경에서 사는 잡식동물이었을 것”이라고 덧붙였다.  화석은 2011년부터 2014년 사이 남부 파라나주 크루제이루두오에스테(Cruzeiro do Oeste)의 시골길에서 잇따라 발견됐다. 분석 결과 7000만 년 전에서 8000만 년 전 사이 살았던 완전히 새로운 종으로 밝혀졌다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 최신호(11월 18일자)에 실렸다.
  • [달콤한 사이언스] 설치류, 코로나바이러스와 진화...박쥐처럼 무증상 보균체

    [달콤한 사이언스] 설치류, 코로나바이러스와 진화...박쥐처럼 무증상 보균체

    설치류는 계속 자라는 한 쌍의 앞니를 특징으로 하는 포유류로 남극과 뉴질랜드를 제외한 세계 각지에 분포하고 있으며 1600종 이상으로 포유류 중 가장 종류와 개체수가 많은 것으로 알려져 있다. 집쥐를 비롯한 다람쥐, 기니피그, 비버 등 외형과 습성도 다양한 것이 특징인데 이 설치류들이 코로나바이러스 내성을 얻어 무증상 보균체로 진화했다는 연구결과가 나왔다. 박쥐에서 시작돼 중간숙주를 거쳐 인간에게 전염돼 전 세계를 혼란에 빠뜨린 코로나19에 대해서도 설치류들은 당연히 내성을 갖고 있는 만큼 이들이 코로나 확산의 또다른 주범일 수 있다는 것이다. 미국 프린스턴대 분자생물학과, 루이스-지글러 통합게노믹스연구소, 컴퓨터과학과 공동연구팀은 설치류 조상들이 ‘사스 유사 코로나바이러스’(SARS-like coronaviruses)에 반복적으로 감염돼 병원체에 대한 내성을 얻어 무증상 보균체로 진화했을 것이라는 연구결과를 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 계산생물학’ 11월 19일자에 발표했다. 코로나19를 일으키는 ‘SARS-CoV-2’ 바이러스는 중국 말굽박쥐에서 시작된 것으로 알려져 있다. 이전 많은 연구에서 중국 말굽박쥐는 코로나19를 비롯해 사스 유사 바이러스의 숙주이고 몸 속에 수 많은 바이러스를 갖고 있으면서도 증상을 일으키지 않는 것으로 나타나고 있다. 연구팀은 코로나바이러스 내성 메커니즘을 갖고 있는 동물이 박쥐 이외에도 있을 것으로 보고 조사를 실시했다. 연구팀은 사스 바이러스가 동물 체내에 침투하기 위해 사용하는 ACE2 수용체에 대해 포유류 전체에 대해 진화분석을 실시했다. 많은 포유류들에게 있어서는 ACE2 단백질 내 변화가 진화적 적응과 일치하지 않은 것으로 확인됐다. 반면 설치류에서는 ACE2-스파이크 단백질 결합부위에서 다양성을 갖고 있을 뿐만 아니라 다양한 진화의 흔적이 확인됐다. 다른 포유류들과 달리 설치류는 사스 유사 코로나바이러스에 반복적으로 노출되면서 함꼐 진화된 증거라는 것이다.인수공통전염병 유발 가능성이 높은 바이러스에 대한 내성을 갖고 있는 동물을 찾는 것은 새로운 병원체가 인류에게 확산되는 것을 조기에 차단하고 예방할 수 있게 해준다. 그런 차원에서 이번 연구결과는 현대의 설치류들이 박쥐들처럼 다양한 형태의 코로나 바이러스의 저장소일 가능성이 높다는 것을 확인했다는 점에서 의미가 있다고 연구팀은 강조했다. 연구를 이끈 모나 싱 교수(계산분자생물학)는 “컴퓨터 시뮬레이션을 통해 바이러스의 특성과 설치류들의 진화를 분석한 결과 설치류 조상들이 사스를 일으키는 바이러스와 유사한 코로나바이러스에 반복적으로 감염되면서 내성을 갖게됐다는 것을 확실히 알 수 있었다”라며 “이들이 코로나바이러스의 무증상 보균체로 바이러스 확산에 일조했을 가능성이 충분하다”라고 설명했다.
  • 뚱뚱한 사람이 대장암 재발 위험 낮다고? ‘비만의 역설’ 증명

    뚱뚱한 사람이 대장암 재발 위험 낮다고? ‘비만의 역설’ 증명

    육식 위주의 식습관과 비만은 대장암을 유발하는 대표적인 원인으로 알려져 있다. 이 때문에 뚱뚱한 사람들은 대장암 치료 이후에도 예후가 좋지 않고 재발 가능성이 높을 것이라고 인식돼 왔다. 그런데 국내 연구진이 이런 통념을 뒤집는 분석결과를 내놔 주목받고 있다. 연세대 강남세브란스병원 대장항문외과 연구진은 비만환자의 복부 내장지방과 피하지방에 따른 대장암 재발을 분석한 결과 비만일 수록 대장암 재발이 더 적다는 사실을 규명했다고 19일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 영양학 분야 국제학술지 ‘임상 영양학’에 실렸다. 연구팀은 2005년 3월부터 2014년 4월까지 강남세브란스병원에서 대장암 1~3기 진단을 받아 수술을 한 남녀 환자 987명을 대상으로 수술 전 찍은 컴퓨터단층촬영(CT) 데이터를 활용해 복부 내장지방과 피하지방, 대장암 재발 예후와 관련성을 분석했다. 연구팀은 피하지방과 복부 내장지방의 면적이 큰 환자를 ‘고지방 그룹’, 그렇지 않은 환자를 ‘저지방 그룹’으로 구분해 분석했다. 피하지방은 남성 141.73㎠, 여성은 168.71㎠로, 복부 내장지방은 남성 174.38㎠, 여성 83.65㎠를 기준으로 삼았다.분석 결과 피하지방 비만 환자군은 그렇지 않은 환자들보다 63%, 복부 내장지방 비만 환자군은 49% 정도 재발 위험도가 낮은 것으로 나타났다. 피하지방과 복부 내장지방 모두를 고려해 분석할 경우 비만 환자들은 그렇지 않은 환자보다 재발위험성이 50% 정도 줄어드는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 강정현 교수는 “피하지방이 많은 환자군이 그렇지 않은 환자군에 비해 훨씬 좋은 생존율을 보여주는 이른바 ‘비만의 역설’이 확인됐다”라며 “추가 연구가 필요한 부분이지만 치료과정 중 겪게 되는 항암치료의 어려움에 대한 순응도가 피하지방이 많은 환자에게 더 높게 나타나는 것이 원인으로 생각된다”고 설명했다.
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