왜 어떤 사람은 나이가 들어도 병이 적을까. 브라질 초고령자들을 추적한 연구에서 그 차이는 수명 그 자체가 아니라 면역이 무너졌는지, 유지됐는지에 있었다. 과학자들은 110세를 넘긴 이른바 ‘슈퍼센테너리언’들이 노화를 늦춘 것이 아니라 노화에 맞춰 면역 기능을 유지·적응시키는 방식으로 건강을 지켜왔다고 분석한다. 6일 온라인에 공개된 학술지 유전체 정신의학(Genomic Psychiatry)에 따르면, 브라질 상파울루대 인간유전체·줄기세포연구센터 연구진은 전국에서 모집한 100세 이상 노인 160여 명(이 중 110세 이상 20명)을 장기간 추적 분석했다. 이번 연구를 이끈 마야나 자츠 교수는 “이들의 공통점은 수명 그 자체보다 고령에도 신체 기능을 유지해 온 방식에 있다”고 설명했다. 연구 결과, 슈퍼센테너리언의 면역 세포는 손상된 단백질을 제거하고 재활용하는 이른바 ‘세포 정화’ 기능이 젊은 성인에 가까운 수준으로 유지됐다. 이 덕분에 심혈관 질환, 암, 치매처럼 나이가 들수록 늘어나는 질환의 위험 요인이 몸에 쉽게 쌓이지 않았다. 이들은 단순히 질병을 이겨내는 데 그치지 않고, 질병 위험이 몸에 축적되지 않도록 유지해 온 셈이다. 면역 반응의 ‘방식’도 일반적인 노화 과정과 달랐다. 연구진은 보통 면역 반응을 조율하는 보조 면역세포인 CD4+ T세포가 감염 세포를 직접 공격하는 CD8+ 세포처럼 행동하는 이례적 패턴을 관찰했다. 이는 면역 기능이 무너진 결과가 아니라, 노화에 맞춰 역할이 달라진 적응의 한 형태로 해석된다. 이 같은 특성은 코로나19 팬데믹에서도 확인됐다. 백신이 없던 2020년 코로나19에 감염된 110세 이상 고령자 3명은 모두 회복했으며, 혈액 분석에서는 바이러스를 무력화하는 항체와 초기 방어에 중요한 면역 단백질이 빠르게 형성된 것으로 나타났다. 브라질이 장수 연구의 핵심 무대로 주목받는 이유로 연구진은 유전적 다양성을 꼽는다. 식민지 역사와 다양한 이주가 겹치며 세계적으로 드문 혼합 유전자 풀이 형성됐고, 기존 데이터베이스에 없는 변이도 다수 확인됐다. 연구진은 이런 환경이 면역 기능과 세포 유지에 유리한 보호 요인을 만들어냈을 가능성이 있다고 설명했다. 흥미로운 점은 이들이 특정 식단이나 엄격한 생활 규칙을 따르지 않았다는 사실이다. 지중해식 식단 같은 이른바 ‘장수 공식’과 거리가 멀었고, 평생 현대 의료 접근이 제한된 지역에서 지낸 경우도 적지 않았다. 그럼에도 많은 이들이 고령까지 인지 기능과 일상 수행 능력을 유지했다. 연구진은 이번 결과가 노화를 멈추는 방법을 제시하는 것은 아니라고 선을 그었다. 다만 면역 체계가 나이에 따라 일방적으로 쇠퇴하는 것이 아니라, 핵심 기능을 유지하는 방향으로 달라질 수 있음을 보여준다고 설명했다. 이는 고령자 건강을 수명 연장의 문제가 아니라, 시간이 지나도 몸이 스스로를 지키는 능력을 얼마나 유지할 수 있는가라는 관점에서 바라볼 필요가 있음을 시사한다.

전력 공급 없이 태양광만으로 바닷물을 가열해 마시는 물로 바꾸는 기술이 나왔다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 장지현 교수팀은 햇빛을 받아 바닷물을 가열하는 3원계 산화물 기반 증발기를 개발했다고 12일 밝혔다. 이 기술이 상용화되면 전력 인프라가 부족한 개발도상국이나 도서지역의 식수 해결에 큰 도움이 될 전망이다. 장 교수팀은 산화물을 기반으로 증발기를 개발했다. 이 증발기를 바닷물에 띄워 놓으면 1㎡ 크기에서 1시간 만에 식수 약 4.1ℓ를 생산할 수 있다. 이는 자연적인 해수 증발 속도의 7배 가까이 되며, 학계에 보고된 산화물 소재 기반 장치 중 세계 최고 수준의 증발 속도다. 연구팀은 내식성이 뛰어난 망간 산화물의 망간 일부를 구리와 크롬으로 치환해 3원계 산화물 광열변환 소재를 만들어 증발기 표면에 얇게 코팅했다. 일반 산화물 소재는 가시광선 파장 영역까지만 흡수하지만, 이 소재는 자외선부터 가시광선, 근적외선 영역까지 빛의 97.2%를 흡수한다. 흡수된 태양광은 열로도 잘 변환된다. 망간 자리를 크롬이나 구리가 차지하게 되면 흡수된 태양빛 에너지가 다시 빛 형태로 방출되기보다 열로 전환되는 비율이 높아지기 때문에 소재 표면 온도가 80도까지 올라간다. 이는 같은 조건에서 63도에 그쳤던 기존 망간 산화물이나 74도를 기록한 구리망간 산화물보다 월등히 높은 성능이다. 장 교수는 “소재의 내구성이 뛰어나고 대면적화도 쉬워 실제 식수 부족 문제 해결에 도움이 될 수 있을 것”이라고 설명했다. 이 연구 결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈’ 온라인판에 공개돼 정식 출판을 앞두고 있다.

시작은 끝이요, 끝은 시작인 경우가 많다. 대멸종이 새로운 시대를 열고, 진화적 다양화의 핵심 동력이 됐다는 흥미로운 연구 결과가 나왔다. 일본 오키나와 과학기술대학원대학(OIST) 거대진화 연구부는 해양 생물 80~85%가 멸종해 지구가 탄생한 이후 첫 번째 대멸종으로 기록된 오르도비스기 말 대멸종 덕분에 풍요로운 척추동물 시대가 찾아올 수 있었다고 12일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 1월 9일 자에 실렸다. 4억 8600만~4억 4300만 년 전까지 이어진 오르도비스기에는 남반구에 초대륙 곤드나와가 있었고, 주변은 넓고도 얕은 바다로 둘러싸여 있었다. 극지방에는 얼음이 없었고, 따뜻한 날씨 때문에 바닷물의 온도는 높았다. 해안가는 이끼 같은 태류 식물들과 다리 많은 절지동물이 지구를 차지하고 있었고, 다양하고 기이한 형태의 생명체들로 가득 차 있었다. 기묘한 생명체들 사이에 아주 드물게 존재했던 것이 턱이 있는 척추동물의 조상 격인 유악류였다. 척추동물들은 당시 거의 보기 드문 형태였다. 연구팀은 전 세계 화석을 포괄하는 데이터베이스를 구축해 생물 다양성 변화를 파악했다. 이들은 이를 통해 유악류 생물 다양성의 상승과 관련해 시공간 분포를 파악할 수 있었다. 이 연구는 대멸종 전후 생물지리학을 정량적으로 조사할 수 있었던 첫 연구라는 특성을 갖는다. 연구 결과, 오르도비스기 말 지구가 온실 기후에서 한실 기후로 급격히 전환되면서 곤드나와 대륙 대부분이 빙하로 덮였고, 얕은 바다는 말라버렸다. 그렇게 수백만 년이 지난 다음 생물 다양성이 막 회복되기 시작할 무렵 기후가 다시 뒤바뀌어 빙하가 녹으면서 이번에는 추위에 적응한 해양 생물들이 따뜻하고 황 성분이 많고 산소가 부족한 수중 환경 때문에 대멸종하게 됐다. 대멸종 속에서 살아남은 척추동물 대부분은 깊은 바다에 서식지가 있었던 종들이다. 연구팀은 대멸종으로 턱 없는 척추동물인 무악류와 다른 동물들이 사라진 빈자리를 유악류들이 차지하게 됐다고 설명했다. 연구팀에 따르면 오르도비스기 말 대멸종은 생태계를 백지상태로 만든 것이 아니라 ‘생태적 재설정’을 촉발했다. 이런 패턴은 고생대 전반에 걸쳐 반복되는데, 연구팀은 진화가 같은 기능적 설계로 수렴함으로써 생태계를 복원한다고 밝혔다. 로렌 살란 OIST 교수는 “이번 연구는 대멸종의 파고가 수백만 년 후 새로운 종이 형성되는 중분화와 직접적으로 연결됐다는 것을 보여준다”며 “화석 기록과 생태학, 생물지리학 사이에 선을 그음으로써 진화에 대한 이해를 높이는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.

폴란드의 한 남성이 팔에 문신을 한 뒤 온몸의 털이 빠지고 땀을 흘리지 못하는 희귀 질환을 겪었다. 의사들은 빨간색 문신 잉크 성분이 면역체계를 교란시킨 것으로 추정하고 있다. 9일(현지시간) 더 선에 따르면, 36세 폴란드 남성은 지난 2020년 팔뚝에 빨간색 꽃 문신을 한 지 4개월 후 극심한 가려움증과 피부 벗겨짐, 발진 등 심각한 부작용을 겪었다. 증상은 팔뚝에서 가슴으로 빠르게 번졌고, 곧 온몸으로 퍼졌다. 발진은 홍피증으로 발전했다. 홍피증은 머리부터 발끝까지 피부가 붉게 부어오르고 벗겨지는 심각한 질환이다. 이후 남성은 머리카락과 얼굴, 몸의 모든 털이 빠지는 전신 탈모증을 겪었다. 곧이어 땀을 흘리는 능력까지 잃기 시작했다. 처음에는 땀이 줄어드는 저한증 증상을 보이다가 완전히 땀을 흘리지 못하는 무한증으로 진행됐다. 이는 몸이 스스로 체온을 조절할 수 없게 된다는 뜻이다. 폴란드 브로츠와프 의과대학 의료진은 의학 학술지 ‘클리닉스 앤 프랙티스’에 발표한 보고서에서 “환자는 운동 능력이 크게 떨어졌고 열사병 위험 때문에 일을 할 수 없는 상태”라고 밝혔다. 의료진은 피부 검사를 통해 빨간색 문신 잉크 성분이 과도한 면역 반응을 일으킨 것으로 확인했다. 연구진은 “빨간색 잉크 문신의 합병증으로, 이처럼 광범위한 반응이 나타난 사례는 이전에 보고된 적이 없다”고 설명했다. 수개월간 약물 치료를 했지만 효과가 없자, 의사들은 수술로 염증이 생긴 문신을 제거했다. 하지만 이후에도 환자의 상태는 완전히 회복되지 않았고, 피부 일부가 색소를 잃는 백반증이 발생했다. 머리카락은 다시 자라기 시작했고 피부 상태 악화도 멈췄지만, 땀을 흘리는 능력은 회복되지 않았다. 검사 결과 남성의 땀샘이 파괴돼 흉터 조직으로 대체된 상태였다. 의사들은 회복 가능성이 매우 낮다고 판단했다. 더 선은 현재 이 남성이 몸을 식히기 위해 분무기에 의존해 생활하고 있으며, 항상 열사병 위험에 노출돼 있다고 덧붙였다.

남극 바다에는 얼음처럼 차가운 물에 적응해서 사는 특이한 생물들이 많다. 짠 바닷물이 아니라면 바로 얼음이 될 차가운 물에 적응한 남극암치아목의 아이스피시(icefish)가 그 대표적인 경우다. 아이스피시는 척추동물 가운데 보기 드물게 산소를 운반하는 중요한 물질인 헤모글로빈이 존재하지 않는다. 대신 피에 녹은 산소만 이용해서 호흡한다. 차가운 물이라 산소가 많이 녹아 있고 대사율이 낮아 그래도 생존이 가능하다. 왜 헤모글로빈을 잃어버렸는지는 확실치 않지만, 낮은 온도에서 피가 응고되어 혈관이 막히는 것을 막기 위해 적혈구와 헤모글로빈을 포기했다는 가설이 유력하다. 하지만 노스이스턴 대학 윌리엄 디트리히 교수 연구팀은 이 가설을 반박하는 새로운 증거를 찾아냈다. 연구팀이 조사한 물고기는 남극의 차디찬 바닷속에 사는 물고기가 아니라 따뜻한 물에 사는 아시아 누들 피시(Asian noodlefish)였다. 최근 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology)에 발표된 논문에 따르면 노스이스턴 대학 연구팀과 중국 연구팀은 아시아 누들 피시 가운데 12종이 헤모글로빈과 미오글로빈 유전자에 이상이 생겨 이를 합성하지 않는다는 점을 확인했다. 덕분에 이들은 평생 투명한 몸을 지닌다. 피가 투명한 것은 물론 근육 속 미오글로빈도 없어 근육까지 반투명하기 때문이다. 차가운 물에 사는 아이스피시와는 달리 따뜻한 물에서도 헤모글로빈을 잃어버린 아시아 누들 피시의 존재는 놀라운 일이 아닐 수 없다. 일반적으로 물의 온도가 높을수록 산소 농도는 낮아지기에, 헤모글로빈 결핍은 생존에 치명적일 수 있기 때문이다. 하지만 이들은 성체가 되어서도 치어의 특징을 유지하는 유아형 유지(Paedomorphosis) 진화를 통해, 비늘 없는 얇은 피부로 산소를 직접 흡수하며 이 한계를 극복했다. 아시아 누들 피시는 어릴 때 몸이 매우 가늘고 작은데다 비늘이 없어 주변에 있는 산소를 몸으로 쉽게 흡수할 수 있다. 투명해서 잘 보이지 않는 몸이 물속에서 완벽한 위장일 뿐 아니라 적혈구와 헤모글로빈을 생산하는 데 사용되는 에너지를 줄이고 대사량을 낮춰 먹이가 적은 환경에서도 살 수 있는 놀라운 생존 전략이다. 대신 헤모글로빈을 상실한 아시아 누들 피시의 1년 이내로 매우 짧다. 길고 오래 사는 대신 짧지만 생존 비용을 줄여 종족의 생존을 도모한 셈이다. 아시아 누들 피시의 존재는 헤모글로빈 소실의 원인이 생각보다 복잡하고 하나가 아닐 수 있다는 사실을 보여준다. 같은 방향으로 진화하더라도 목적과 과정은 서로 다를 수 있다. 두 물고기에서 서로 같은 부분이라면 상식을 깨고 창의적으로 진화하는 생명의 다양성일 것이다.

아내가 남편보다 돈을 더 많이 벌면 남편은 살이 빠지고 운동을 더 많이 했다. 반대로 남편이 더 많이 벌면 아내가 운동을 늘려 살을 뺐다. 결혼 생활 내내 돈과 외모를 맞바꾸는 ‘균형 맞추기’가 이어진다는 연구 결과다. 국제학술지 ‘경제학과 인간 생물학’에 최근 실린 논문에 따르면, 영국 배스대학교 조애나 시르다 박사가 미국 부부 약 4000쌍을 20년 동안 추적 조사한 결과 이런 패턴이 발견됐다. 시르다 박사는 부부의 소득 비율, 체질량지수(BMI), 운동량을 여러 해에 걸쳐 분석했다. 연구 결과는 결혼에 대한 기존 통념에 도전한다. 여성은 결혼할 때 외모 압박을 더 많이 받지만, 막상 결혼한 이후에는 남녀 모두 외모에 똑같이 반응했다. “결혼 초기엔 여성 외모가 중요”시르다 박사는 먼저 최근 결혼한 1335쌍을 조사했다. 여기서는 전통적인 성별 차이가 뚜렷했다. 남편의 수입이 높을수록 아내의 BMI는 낮았다. 수입 비율이 10%포인트 차이 날 때 여성의 평균 BMI는 0.32포인트 낮았다. 돈 많이 버는 남성과 결혼한 여성이 더 날씬했다는 뜻이다. 그러나 남편의 BMI는 아내의 수입과 관계가 없었다. 아내가 돈을 많이 번다고 남편이 날씬한 것은 아니었다. 결혼할 때는 여성의 외모가 남성보다 더 중요하다는 뜻이다. ‘트로피 와이프’ 현상은 적어도 처음에는 존재한다. “결혼식 끝난 후엔 남녀 차이 없어”하지만 결혼 생활에 들어가자 성별 차이는 완전히 사라졌다. 2년마다 추적한 3744쌍의 부부에서 얻은 1만 3238건의 데이터를 분석한 결과, 남녀 모두의 BMI가 상대적 수입 변화에 똑같이 반응했다. 아내의 수입이 늘면 아내는 살이 찌고 남편은 날씬해졌다. 남편의 수입이 늘면 그 반대였다. 시르다 박사는 부부의 운동 습관도 조사했다. 배우자의 수입이 늘어나면 상대방은 운동을 더 많이 했다. 이는 수입 차이를 외모로 보상하려는 의도적 행동으로 보인다. 한쪽이 돈을 더 많이 벌면 다른 쪽은 헬스장에 더 열심히 다녔다. “결혼 후 돈과 외모 새로운 균형 찾아”시르다 박사는 부부가 결혼 생활을 유지할지, 다른 선택을 할지 계속 고민하기 때문이라고 봤다. 결혼 후에도 ‘다른 사람과 결혼할 수도 있다’는 생각이 행동에 영향을 준다는 것이다. 맞벌이 부부 중 고학력 여성이 많아지면서 이러한 현상은 가속화하고 있다. 부부는 결혼할 때만 돈과 외모를 따지는 게 아니라 결혼 후에도 계속 둘을 주고받으며 새로운 균형을 찾는다는 분석이다.

위고비, 마운자로 등 비만치료제 열풍이 전 세계적으로 지속되는 가운데, 비만치료제 투여를 중단할 경우 식이조절·운동을 통한 다이어트보다 훨씬 더 빠르게 체중이 원래대로 되돌아온다는 연구 결과가 나왔다. 7일(현지시간) 영국 인디펜던트에 따르면 옥스퍼드대 샘 웨스트 박사 연구팀은 비만치료제를 투여하는 사람들이 치료 기간에는 체중을 감량하지만, 치료제 중단 후 평균 20개월 이내에 줄어든 체중이 다시 늘어난다는 사실을 발견했다. 이 같은 연구 결과는 의학 학술지 브리티시 메디컬 저널(BMJ)에 발표됐다. 비만치료에 관한 연구 37편(참가자 9341명)에 대한 체계적 문헌 고찰과 메타분석 결과, 비만치료제 투여 중단 후 체중이 다시 늘어나는 속도는 월평균 0.4㎏였다. 이는 식이조절·신체활동 기반 체중 감량 프로그램 중단(월평균 0.1㎏)보다 4배 가까이 빠른 것으로 나타났다. 체중이 치료 이전 수준으로 돌아가는 데 걸리는 시간도 비만치료제 중단은 평균 1.7년 이내로, 식이조절·신체활동 기반 체중 감량 프로그램 중단(평균 3.9년)보다 훨씬 빠를 것으로 예측됐다. 이에 대해 연구팀은 “비만치료제가 초기 체중 감량엔 효과적이지만 약물만으로는 장기적 체중 조절에 충분하지 않을 수 있음을 보여준다”며 “이는 건강한 식습관과 생활 습관 등 더 포괄적인 체중 관리 전략이 필요하다는 것을 시사한다”고 말했다. 수잔 젭 옥스퍼드대 교수는 “비만치료제 중단 후 체중 재증가는 흔하고 매우 빠르게 일어난다”며 “비만은 만성 재발성 질환이므로, 혈압약처럼 평생 치료를 지속해야 할 수도 있다”고 지적했다. 아담 콜린스 영국 서리대 영양학 부교수도 “약물을 통해 인위적으로 높은 수준의 식욕 억제 호르몬을 장기간 유지하면 우리 몸 스스로 이 호르몬을 생성하는 능력이 떨어지거나 효과에 둔감해질 수 있다”며 “마치 중독자가 약을 끊는 것과 같은 도전에 직면하게 돼 과식할 가능성이 높아진다”고 했다. GLP-1(글루카곤 유사 펩티드-1) 계열 비만치료제는 GLP-1 호르몬의 작용을 모방해 식욕을 줄이고 포만감을 오래 유지해 체중을 감소시키는 효과를 가진 약물로, 위고비와 마운자로 등 제품이 전 세계적으로 인기를 얻고 있다. 비만치료제는 처음부터 고용량으로 시작하기보다는 의사 처방 후 허가된 용법대로 투약을 시작하고 증량해야 하며, 의사의 처방과 약사의 복약지도에 따라 투여 방법과 용량을 준수해야 한다.

광주과학기술원(GIST) 환경·에너지공학과, 미국 유타주립대, 태국 까셋삿대 공동 연구팀은 인공지능(AI)을 활용해 기상 상태를 최대 32일까지, 기존보다 훨씬 더 세밀하고 정확하게 예측할 수 있는 방법을 개발했다고 7일 밝혔다. 이 연구 결과는 환경·기상 분야 국제 학술지 ‘지오사이언티픽 모델 디벨롭먼트’ 1월 5일 자에 실렸다. 연구팀은 AI로 예측하려는 날짜까지의 시간 구간을 하나의 연속된 흐름으로 분석해, 비교적 정확도가 높은 초단기~중기(1~10일) 예보를 바탕으로 최대 32일 예보까지 정확도를 자연스럽게 확장하도록 설계한 ‘3차원(3D) U-Net 기반 AI 예보 후처리 모델’을 개발했다. 연구팀은 미국 서부 지역의 예보로 기술을 검증했다. 미국 서부는 고도 차이가 크고, 바다에서 들어오는 공기와 내륙에서 내려오는 공기가 번갈아 영향을 주는 지역이라 실제 날씨가 지형에 따라 크게 달라지고 예측이 어려운 곳이다. 연구팀은 이런 지역을 대상으로 기술을 검증한 만큼 고해상도 예보 기술의 새로운 가능성을 열었다는 평가를 받는다.

고대 그리스의 시인 호메로스는 “잠은 눈꺼풀을 덮어 선한 것, 악한 것, 모든 것을 잊게 하는 것”이라고 말했고, 영국의 위대한 대문호 셰익스피어는 “좋은 잠이야말로 자연이 인간에게 부여해 주는 살뜰하고 그리운 간호사다”라고 말했습니다. 과거에는 잠을 인간에게 쓸모없는 행위라고 생각한 경우도 있었지만, 뇌신경 과학이 발달하면서 잠은 신체적, 정신적 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 한다는 사실이 알려졌습니다. 이런 가운데, 이스라엘 바르일란대 연구팀은 해파리와 말미잘 같은 무척추동물의 수면 패턴이 척추동물인 인간과 유사점이 많다는 연구 결과를 내놨습니다. 연구팀은 잠이 깨어 있는 동안 발생한 DNA 손상으로부터 보호하기 위한 수단으로 광범위한 종들 사이에서 진화했을 것이라는 가설을 뒷받침한다고 설명했습니다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1월 7일 자에 실렸습니다. 잠은 동물계 전반에서 나타나는 행동입니다. 특히 뇌 신경세포(뉴런)의 DNA 손상을 줄이는 데 잠이 핵심적인 역할을 한다는 것이 속속 알려졌습니다. 신경세포는 다세포동물이 등장한 뒤 진화하면서 나타났습니다. 말미잘과 해파리는 초기에 등장한 동물군 중 하나로 꼽힙니다. 이들 동물에서 수면과 유사한 상태를 보인다는 연구가 이전에도 있었지만, 구체적인 수면 형태와 역할은 명확하지 않았습니다. 연구팀은 실험실과 자연에서 해파리의 수면 패턴을 관찰했고, 말미잘에 대해서는 실험실에서만 관찰했습니다. 두 동물 모두 하루의 3분의1 정도를 잠으로 보내는 것이 확인됐는데, 이는 인간과 비슷한 수면 시간입니다. 해파리는 주로 밤에 잠을 잤지만, 말미잘은 낮에 자는 것으로 확인됐습니다. 연구팀에 따르면 이런 수면 패턴의 차이는 해파리의 경우, 빛의 변화와 신체 내부의 수면 요구 메커니즘에 의해 수면이 제어됐지만, 말미잘은 내부 생체 시계와 수면 항상성에 의해 조절된 것으로 나타났습니다. 두 종 모두에서 수면 시간이 줄어 각성 상태가 지속될 경우 신경세포 DNA 손상이 증가됐으며, 잠은 자연적이든 수면제 같은 물질로 유도된 것이든 DNA 손상을 줄여준다는 점이 확인됐습니다.

하루 식사 시간을 8~10시간으로 제한하고 나머지 시간에는 단식하는 간헐적 단식(시간제한식)은 다이어트뿐 아니라 혈당 관리에도 효과적이라고 알려졌지만, 최근 이러한 인식을 뒤집는 연구 결과가 나왔다. 독일 포츠담-레브뤼케 연구소와 샤리테 의과대학 공동 연구진은 과체중·비만 여성 31명을 대상으로 시간제한식의 효과를 분석했다. 참가자들은 각각 2주 동안 평소와 동일한 식단을 유지하면서 식사 시간을 오전 8시~오후 4시 또는 오후 1시~오후 9시까지로 제한했다. 두 그룹 모두 하루 총 섭취 칼로리와 영양소 구성은 거의 동일하게 유지됐다. 연구진은 경구 포도당 내성 검사를 통해 포도당과 지방 대사를 평가하고, 24시간 연속 혈당 측정을 실시했다. 그 결과 시간제한식을 2주간 실시한 이후 참가자들의 신진대사 지표, 인슐린 민감도, 혈당, 혈중 지방과 염증 지표에서 임상적으로 의미 있는 변화는 관찰되지 않았다. 대신 연구진은 식사 시간을 제한하는 방식보다 식사를 하는 시간 자체가 생체 리듬에 영향을 미친다는 사실을 확인했다. 연구 결과 늦은 시간대(오후 1시~9시)에 식사한 참가자들은 이른 시간대(오전 8시~오후 4시)에 식사한 참가자들보다 생체 시계가 평균 약 40분 정도 지연됐다. 늦은 시간대에 식사한 참가자들은 이른 시간대 식사한 사람들보다 취침과 기상 시간이 전반적으로 늦어지는 경향을 확인했다. 늦게 식사할수록 늦게 자고 늦게 일어난다는 것이다. 연구 제1저자인 포츠담-레브뤼케 연구소의 비크 피터스 박사는 “음식 섭취 시간은 빛과 마찬가지로 생체 리듬을 조절하는 중요한 신호로 작용한다”고 설명했다. “시간 제한보다 중요한 것은 총 섭취 칼로리양”연구진이 이번 연구를 통해 내놓은 눈에 띄는 결과는 간헐적 단식의 건강 효과가 ‘식사 시간 제한’ 보다는 ‘칼로리 섭취 감소’에 있다는 사실이다. 연구를 이끈 샤리테 의과대학의 올가 라미히 교수는 “이전 연구들에서 나타난 건강 개선 효과는 식사 시간을 줄인 것이 아니라 자연스럽게 줄어든 칼로리 섭취량 때문이었을 것”이라면서 “체중 감량이나 신진대사 개선을 원한다면 식사 시간뿐 아니라 총 칼로리와 영양소 균형을 함께 고려해야 한다”고 말했다. 연구팀은 향후 시간제한식과 칼로리 섭취 감소를 병행했을 때의 효과, 개인의 생체 리듬 유형이나 유전적 요인이 결과에 미치는 영향 등을 추가로 연구할 계획이라고 밝혔다. 자세한 연구 결과는 미국과학진흥협회(AAAS)가 발간하는 국제 학술지 ‘사이언스 중개의학’(Science Translational Medicine) 최신 호에 실렸다.

하루 식사 시간을 8~10시간으로 제한하고 나머지 시간에는 단식하는 간헐적 단식(시간제한식)은 다이어트뿐 아니라 혈당 관리에도 효과적이라고 알려졌지만, 최근 이러한 인식을 뒤집는 연구 결과가 나왔다. 독일 포츠담-레브뤼케 연구소와 샤리테 의과대학 공동 연구진은 과체중·비만 여성 31명을 대상으로 시간제한식의 효과를 분석했다. 참가자들은 각각 2주 동안 평소와 동일한 식단을 유지하면서 식사 시간을 오전 8시~오후 4시 또는 오후 1시~오후 9시까지로 제한했다. 두 그룹 모두 하루 총 섭취 칼로리와 영양소 구성은 거의 동일하게 유지됐다. 연구진은 경구 포도당 내성 검사를 통해 포도당과 지방 대사를 평가하고, 24시간 연속 혈당 측정을 실시했다. 그 결과 시간제한식을 2주간 실시한 이후 참가자들의 신진대사 지표, 인슐린 민감도, 혈당, 혈중 지방과 염증 지표에서 임상적으로 의미 있는 변화는 관찰되지 않았다. 대신 연구진은 식사 시간을 제한하는 방식보다 식사를 하는 시간 자체가 생체 리듬에 영향을 미친다는 사실을 확인했다. 연구 결과 늦은 시간대(오후 1시~9시)에 식사한 참가자들은 이른 시간대(오전 8시~오후 4시)에 식사한 참가자들보다 생체 시계가 평균 약 40분 정도 지연됐다. 늦은 시간대에 식사한 참가자들은 이른 시간대 식사한 사람들보다 취침과 기상 시간이 전반적으로 늦어지는 경향을 확인했다. 늦게 식사할수록 늦게 자고 늦게 일어난다는 것이다. 연구 제1저자인 포츠담-레브뤼케 연구소의 비크 피터스 박사는 “음식 섭취 시간은 빛과 마찬가지로 생체 리듬을 조절하는 중요한 신호로 작용한다”고 설명했다. “시간 제한보다 중요한 것은 총 섭취 칼로리양”연구진이 이번 연구를 통해 내놓은 눈에 띄는 결과는 간헐적 단식의 건강 효과가 ‘식사 시간 제한’ 보다는 ‘칼로리 섭취 감소’에 있다는 사실이다. 연구를 이끈 샤리테 의과대학의 올가 라미히 교수는 “이전 연구들에서 나타난 건강 개선 효과는 식사 시간을 줄인 것이 아니라 자연스럽게 줄어든 칼로리 섭취량 때문이었을 것”이라면서 “체중 감량이나 신진대사 개선을 원한다면 식사 시간뿐 아니라 총 칼로리와 영양소 균형을 함께 고려해야 한다”고 말했다. 연구팀은 향후 시간제한식과 칼로리 섭취 감소를 병행했을 때의 효과, 개인의 생체 리듬 유형이나 유전적 요인이 결과에 미치는 영향 등을 추가로 연구할 계획이라고 밝혔다. 자세한 연구 결과는 미국과학진흥협회(AAAS)가 발간하는 국제 학술지 ‘사이언스 중개의학’(Science Translational Medicine) 최신 호에 실렸다.

‘마른 당뇨’로 불리는 저체중 ‘2형 당뇨병’ 환자의 사망 위험이 비만 당뇨병 환자보다 최대 5배 높다는 연구 결과가 나왔다. 당뇨병 관리의 핵심으로 여겨져 온 ‘체중 감량’ 중심의 접근을 재검토해야 한다는 지적이 나온다. 한림대동탄성심병원 연구팀은 국민건강보험공단 데이터를 활용해 2015 ~2016년 건강검진을 받은 40세 이상 2형 당뇨병 환자 178만 8996명을 2022년까지 추적 조사한 연구 결과가 국제학술지에 게재됐다고 6일 밝혔다. 연구팀은 조사 대상자를 체질량지수(BMI)에 따라 중증 저체중(BMI 16.0㎏/㎡ 미만), 중등도 저체중(16.0~16.9㎏/㎡), 경도 저체중(17.0~18.4㎏/㎡), 정상, 과체중, 경도·중등도·고도 비만 등 8개 군으로 나눠 분석했다. 조사 결과 저체중 그룹의 사망 위험은 정상부터 고도 비만 그룹보다 최대 3.8배 높았다. 사망 원인별로도 저체중 당뇨 환자는 당뇨병, 심혈관질환, 뇌혈관질환으로 인한 사망 위험이 1.9배에서 최대 5.1배까지 높게 나타났다. 나이, 성별, 소득 수준, 생활 습관, 공복 혈당, 당뇨병 유병 기간 등을 보정한 뒤에도 결과값은 같았다. 경도 비만 환자의 사망 위험을 1.0으로 했을 때 중증 저체중 환자는 5.2배, 중등도 저체중은 3.6배, 경도 저체중은 2.7배로 모든 저체중군이 비만군보다 위험했다. 나이별로 보면 저체중에 따른 사망 위험은 65세 미만에서 6.2로, 65세 이상 3.4보다 1.8배 이상 높았다. 젊은 당뇨병 환자일수록 저체중이 생존에 더 큰 악영향을 미친다는 의미다. 2형 당뇨병은 혈당 조절에 문제가 생기는 질환으로 전체 당뇨병의 약 90%를 차지한다. 인슐린 저항성과 비만이 주요 원인으로 꼽혀 그동안 치료와 관리의 초점도 체중 감량에 맞춰져 왔다. 연구팀은 “무리하게 체중을 줄이기보다 영양 상태와 체성분의 균형을 유지하는 데 초점을 맞춰야 한다”고 권고했다.

中 영입 표적 된 K과학자… ‘연봉 4억원+α’ DM 쏟아진다 우리나라 과학기술 인재들이 주요 선진국의 영입 표적이 되면서 인력 유출과 연구 공백에 대한 우려가 크다. 반도체·배터리·인공지능(AI) 등 전략 과학기술 수준은 높고, 인재가 성장할 커리어 패스가 빈약한 데다 양질의 일자리 부족, 낮은 처우, 연구 자율성 침해 등이 겹치면서 인재 영입 시장이 된 셈이다. 서울신문이 6일 ‘2025 한국과학상·한국공학상·젊은과학자상’ 수상자 등 과학기술계 우수 인재 10명을 심층 인터뷰한 결과 8명이 해외에서 최근까지 직간접적으로 집요하고 치밀한 영입 제안을 받았다. 지난달 젊은과학자상을 받은 정예환 한양대 융합전자공학부 교수는 “(해외 기관에서 온 영입) 이메일에 반응을 보이지 않자 (구인구직 서비스를 제공하는) 링크드인을 통해 다이렉트메시지(DM)까지 보내더라”며 “교수의 역량이 드러나는 지표인 국제 학술지 논문과 인용 지수까지 일일이 확인하고 연락을 취하는 것 같다”고 말했다. 과학기술계 전반에는 이미 위기감이 짙다. 한국공학상을 수상한 한 한국과학기술원(카이스트) 교수는 “이틀에 한 번꼴로 해외 연구기관 등에서 파격적인 연봉을 조건으로 내건 ‘영입 제안’ 이메일을 받는다”며 “진지하게 이직을 고민한 적도 있었다”고 말했다. 연구 보안 업무를 담당하는 김국태 카이스트 선임연구원은 “지난달에도 한 교수가 영입 제안 메일을 받아서 연구보안팀에 문의했다”고 전했다. 한 공과대학 교수도 “동료 교수들끼리 모이면 해외에서 영입 제안이 온 경험을 공유하는 일이 많다”고 했다. 이들은 해외 연구기관들이 우리나라 과학기술계의 사정을 명확히 파악해 약점을 파고든다고 설명했다. 신진 과학자에게는 파격적인 금전 보상을, 중견 연구자에게는 자율성과 안정된 연구 환경을, 은퇴를 앞뒀거나 은퇴한 연구자에게는 사실상의 정년 연장을 내거는 ‘맞춤형 영입 제안’을 한다는 것이다. 접근 방식도 다양하다. 중국의 경우 파견 프로그램이나 국제 콘퍼런스, 경연대회 형식을 빌린 ‘우회적인 접근’이 늘고 있다. 또 주로 전기·전자, 기계공학 분야를 전공한 연구자가 주요 영입 대상이지만 산업디자인 분야까지 접근 범위가 확대됐다는 얘기도 있었다. 신미경 성균관대 글로벌바이오메디컬공학과 교수는 “최근 젊은 교수들에게는 기관 이동을 직접 요구하기보다는 공동 연구를 제안하며 연구비 지원을 내거는 경우가 많다”고 말했다. 중국 칭화대에 재직했던 이우근 성균관대 교수는 “중국(정부)의 인재 유치 프로그램은 한국에 잘 알려진 천인계획뿐 아니라 만인계획, 치밍계획, 횃불계획 등 다양하다”고 전했다. 해외에서 영입 제안을 받은 연구자들은 대부분 “무시하려고 하지만 솔깃한 대목이 있는 것도 사실”이라고 입을 모았다. 특히 젊은 연구자에게 전폭적인 자금 지원은 뿌리치기 힘든 유혹이다. 김 선임연구원은 “연구비가 부족한 신진 연구자들이 해외에서 10억원 단위의 펀딩을 제시받으면 더 크게 체감할 수밖에 없다”며 “영입 제안 사례를 보면 결국 한국 과학기술 정책의 문제로 귀결된다”고 말했다. 지원금뿐 아니라 실험실·연구 인력 배정, 자녀 학교 입학 지원 등 정교하게 설계된 소위 ‘패키지 조건’이 연구자들을 흔든다는 것이다. 주요 선진국의 적극적인 구애에 해외 박사 취득 후 한국으로 돌아오는 젊은 과학자들도 줄고 있다. 과학기술정보통신부의 ‘주요 과학기술인력 통계’에 따르면 해외에서 자연과학·공학 박사 학위를 받은 뒤 귀국해 한국연구재단에 신고한 인원은 2019년 360명에서 2023년 259명으로 줄었다. 또 미국 국립과학재단(NSF)에 따르면 2017년부터 2019년까지 미국에서 과학·공학 분야 박사 학위를 취득한 한국인 2550명 중에 절반이 넘는 1300명이 미국에 체류했다. 한국에서 소위 ‘나이 때문에 잘리는’ 시니어 연구자들은 연구를 계속하려 해외로 향한다. 한양대에 재직하다 2019년 중국 푸단대로 옮긴 이영백 교수는 “처음엔 중국 갈 생각이 전혀 없었지만 (퇴직 이후) 학교에 더 있기가 어렵게 돼 옮겼다”며 “한국에서는 정년을 맞으면 일을 아예 못 하는데 중국에선 이공계 연구에서 필수인 대학원생까지 배정해 준다”고 말했다. 서울과학기술대의 한 교수는 “시니어 연구자들을 붙잡으려면 장기적이고 안정적인 연구 생태계를 조성해야 한다”고 조언했다. 과학기술계 인재의 해외 유출 문제는 2024년 초 카이스트 교수 149명이 ‘중국의 글로벌 우수 과학자 초청 사업’이라는 제목의 동일한 이메일을 받은 것이 지난해 국회 국정감사에서 알려지며 조명됐다. 최수진 국민의힘 의원이 최초로 이 문제를 제기했고, 중국의 천인계획에 대한 대응이 시급하다는 지적이 이어졌다. 해당 이메일을 최초로 신고한 김광조(카이스트 명예교수) 국제사이버보안연구원장은 “인재 유출이 자칫 핵심 기술 유출로 이어질 수 있다는 점에서 심각한 문제라고 판단했다”고 말했다. 최수진 의원실을 통해 입수한 이메일에는 연봉 최대 4억원 제공, 연 최대 2억원의 장려금 추가 지급, 주택·보험·자녀학업자금 지원 등의 내용이 나열돼 있었다. 국가정보원은 이후 이공계 정부출연연구기관(출연연)을 조사했고, 650여건의 이메일이 국내 우수 과학기술 인재에게 발송된 것으로 파악했다. 연구 현장에선 인재 유출이 가속화할 것이란 우려가 크다. 스위스 국제경영개발대학원(IMD)이 평가한 한국의 두뇌 유출 지수는 2020년 5.46(28위)에서 2023년 4.66(36위)으로 추락했다. 해당 지수가 0에 가까울수록 인재가 해외로 더 많이 나간다는 뜻이다. 한국 연구자들이 해외로 나가서 보여 주는 높은 역량은 더욱 뼈아픈 지점이다. 경제협력개발기구(OECD)에 따르면 한국을 떠난 연구자들의 과학저널 기여도는 2022년 기준 1.69로 주요 국가 가운데 최고 수준을 기록했다. 이는 미국과 같은 수치이며 프랑스(1.66)와 일본(1.55) 등 보다 높다. 장항배 중앙대 산업보안학과 교수는 “사람을 데려가는 것이 가장 빠르게 기술을 따라잡는 수단”이라며 “기술은 완성 단계에서만 나가는 게 아니라 연구개발(R＆D) 과정 전반에서 새어 나갈 수 있다”고 지적했다. 유장렬 과학기술유공자지원센터장은 “해외 인재 유출은 열악한 우리 연구 현장의 민낯을 그대로 드러낸다”며 “연구비가 아니라 사람에게 투자하는 연구 문화가 정착되어야 한다”고 강조했다.

눈가에 생기는 주름으로 치매 위험 정도를 구분할 수 있다는 연구 결과가 나와 관심을 모은다. 최근 학술지 ‘알츠하이머 연구 및 치료’(Alzheimer‘s Research ＆ Therapy)에 발표된 보고서에 따르면 중국 연구팀은 두 가지 연구를 통해 이 같은 연관성을 검증했다. 먼저 연구팀은 영국 바이오뱅크에 등록된 60세 이상 성인 19만 5000여명의 건강 데이터를 12년간 추적 분석했다. 참가자들은 “사람들이 당신을 실제 나이보다 어려 보인다고 말하는지, 늙어 보인다고 말하는지”에 대한 설문에 응답했다. 분석 결과, 스스로 ‘늙어 보인다는 평가를 받는다’고 답한 사람은 ‘어려 보인다는 평가를 받는다’고 답한 사람보다 치매 위험이 61% 높았다. 혈관성 치매의 위험은 55%, 원인 불명의 치매는 74%까지 증가했다. 알츠하이머병의 경우에도 위험 증가 경향은 있었으나 상대적으로 연관성은 약했다. 이 같은 연관성은 성별이나 교육 수준과 무관하게 대부분의 사람에게서 관찰됐다. 다만 비만한 사람, 여름철 야외 활동 시간이 많은 사람, 알츠하이머병 유전적 위험이 큰 집단에서 그 연관성이 더욱 뚜렷했다. 실제로 늙어 보인다고 인식된 사람들은 흡연율이 높고 신체 활동량이 적었으며, 우울 증상과 동반 질환도 더 많은 경향을 보였다. 인지 기능 검사에서도 처리 속도와 실행 기능 점수가 낮고 반응 속도가 느렸다. 두 번째 연구는 중국의 노인 약 600명을 대상으로 진행됐다. 연구팀은 참가자들의 얼굴 사진을 50명의 독립 평가자에게 제시해 나이를 추정하게 했고, 실제 나이보다 1년 더 늙어 보인다고 평가될 때마다 인지 기능 저하 위험이 10%씩 증가한다는 사실을 확인했다. 또한 특수 영상 분석 기법을 활용해 얼굴 주름을 객관적으로 측정했다. 눈가와 광대 위쪽의 주름 개수와 선명도를 분석한 결과, 눈가 주름의 개수와 뚜렷함이 인지 기능 저하와 가장 강한 연관성을 보였다. 반면 볼 부위 주름이나 피부 수분, 탄력 등 다른 피부 지표들은 상대적으로 연관성이 약했다. 연구팀은 이러한 현상을 ‘공통 병리 기전’으로 설명했다. 얼굴 노화는 단순한 미용 문제가 아니라, 신체 내부의 생물학적 나이와 전신 노화 상태를 시각적으로 반영한다는 것이다. 특히 눈가는 피부가 얇고 외부 환경에 취약해 자외선 노출로 인한 산화 스트레스와 만성 염증의 영향을 고스란히 받는다. 연구팀은 “눈가 주름은 피부의 회복 능력과 항산화 방어 체계가 전신적으로 약화됐음을 보여주는 신호일 수 있으며, 이는 뇌 역시 예외가 아니다”라고 설명했다. 이어 “주관적으로 인식되거나 객관적으로 측정된 얼굴 나이는 고령층에서 인지 기능 저하나 치매 위험군을 조기에 선별하는 데 활용될 수 있다”며 “예방적 개입 전략의 하나로 고려할 가치가 있다”고 강조했다.

빅데이터로 건강 상태·노화 속도 분석해 개인 맞춤형 솔루션 제공 ‘인체 생리 네트워크’ 적용해 실질적 생활습관 가이드 제시한국암웨이의 건강기능식품 브랜드 뉴트리라이트가 최근 헬스케어 시장의 화두인 ‘저속 노화’ 트렌드에 발맞춰 개인 맞춤형 건강수명 플랫폼 ‘마이웰니스 랩(myWellness LAB)’을 6일 정식 출시했다. ‘마이웰니스 랩’은 사용자의 혈액 지표, 신체 계측 정보, 생활습관, 건강 설문 데이터 등을 빅데이터 기반 AI 알고리즘으로 종합 분석하는 차세대 헬스＆웰니스 플랫폼이다. 단순한 건강 검진 수치 확인을 넘어, 개인의 현재 건강 수준과 노화 속도까지 정밀하게 파악해 전 생애에 걸친 건강 관리를 돕는 것을 목표로 한다. 이 플랫폼은 복잡한 건강 데이터를 노화 억제 분석 지수, 만성질환 억제 분석 지수, 근육 밸런스 분석 지수 등 직관적인 핵심 지표로 재구성해 제공한다. 이를 통해 사용자는 자신의 건강 상태를 쉽게 이해하고, 우선적으로 관리해야 할 영역을 한눈에 파악할 수 있다. 가장 큰 특징은 ‘인체 생리 네트워크(Physiological Network)’ 통합 프레임워크의 적용이다. 이는 항산화 능력, 대사 기능, 근육 건강 등 만성질환과 밀접한 건강 요소들이 서로 어떻게 상호작용하는지를 분석하는 기술이다. 마이웰니스 랩은 이 분석 결과를 토대로 개인에게 필요한 구체적인 관리 영역과 실천 가능한 생활습관 내비게이션을 제시한다. 데이터의 신뢰도 또한 확보했다. 마이웰니스 랩에 적용된 AI 알고리즘은 1,000억 원 규모의 국책 연구 사업인 ‘유전자 동의보감 사업’을 포함해 10년 이상 축적된 한국인 건강 빅데이터를 기반으로 설계됐다. 해당 기술은 4건의 특허 등록과 17건의 국제 학술지 논문 게재를 통해 기술력을 검증받았으며, 디지털 트윈 기반 임상 연구를 통해 데이터 기반 관리의 효용성도 입증했다. 신은자 한국암웨이 대표는 “건강관리의 패러다임이 치료 중심에서 예방과 개인 맞춤 관리로 전환되고 있다”며 “마이웰니스 랩은 과학적 근거에 기반해 실천 가능한 변화 방향을 제시함으로써 개인 맞춤형 헬스케어 시장의 새로운 기준이 될 것”이라고 밝혔다. 한편, 뉴트리라이트는 그동안 국가별 특성을 반영한 ‘더블엑스’와 ‘마이팩’, ‘마이랩’ 등 과학 기반의 맞춤형 솔루션을 지속적으로 선보여왔으며, 이번 마이웰니스 랩 론칭을 통해 통합 헬스케어 비전을 더욱 강화할 계획이다.

고령화 사회로 빠르게 진입하면서 치매와 같은 퇴행성 인지 장애를 겪는 사람도 늘고 있다. 대표적인 노인성 인지 장애인 치매는 여러 원인으로 발생하지만, 가장 큰 원인은 알츠하이머다. 알츠하이머 치매의 징후가 발견되면 이미 상당히 진행된 상태로 치료와 증상 완화가 쉽지 않다. 그래서 알츠하이머 치매도 암과 마찬가지로 빠르게 진단하는 것이 필요하다. 문제는 치매 진단이 복잡하고 쉽지 않다는 점이다. 이런 상황에서 스웨덴 예테보리대 신경과학 및 생리학 연구소를 중심으로 독일, 브라질, 캐나다, 스페인, 영국, 덴마크, 이탈리아, 스위스, 미국, 프랑스, 중국, 홍콩 등 13개국 31개 연구기관과 대학으로 구성된 국제 공동 연구팀은 손가락 끝 채혈로 채취한 건조 혈액 표본만으로도 알츠하이머의 주요 징후를 측정하는 방법을 개발했다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘네이처 의학’ 1월 6일 자에 실렸다. 알츠하이머는 일반적으로 침습적이고 비용이 많이 드는 뇌 자기공명영상(MRI)이나 양전자 방출 단층 촬영(PET), 또는 척수액 검사로 진단한다. 최근에는 p-타우217 같은 생체표지자를 측정하는 혈액 검사가 알츠하이머를 정확하고 접근성 높은 도구로 검출하는 수단으로 주목받고 있다. 혈액 채취는 척수액 검사나 뇌 촬영 방법보다 훨씬 간단하지만, 검체 처리와 보관, 검체 채취를 위한 훈련된 인력 접근성 같은 문제들이 여전히 존재한다. 이에 연구팀은 손가락 끝에서 채취한 소량의 혈액을 건조해 검사하는 새로운 알츠하이머 진단 검출법을 개발했다. 연구팀은 실험에 참여한 337명에게서 알츠하이머를 포함해 기타 뇌 변화와 관련된 단백질을 찾는 데 성공했다. 연구팀은 손가락에서 채혈한 표본의 p-타우217 수치가 표준 혈액 검사 결과와 거의 유사하게 일치한 것을 발견했다. 또, 척수액 검사와 비교해서 86%의 정확도로 알츠하이머를 식별해 냈다. 또, GFAP와 NfL이라는 다른 두 가지 지표도 성공적으로 측정됐고 기존 검사와 높은 일치도를 보였다. 이번에 개발한 가장 큰 장점은 연구진의 도움 없이 실험 참가자들이 손쉽게 자기의 혈액 표본을 채취할 수 있었다는 점이다. 연구를 이끈 니콜라스 애쉬튼 스웨덴 예테보리대 교수는 “이번에 개발한 방법은 비교적 간단하고 비침습적 방법으로 알츠하이머를 빠르게 진단할 수 있다는 장점이 있다”며 “특히 알츠하이머 발병 위험이 큰 다운증후군 환자나 의료 서비스 접근성이 낮은 집단에도 적용될 수 있을 것”이라고 말했다.

‘마른 당뇨’로 불리는 저체중 2형 당뇨병 환자의 사망 위험이 비만 당뇨병 환자보다 최대 5배 더 높다는 연구 결과가 나왔다. 당뇨병 관리의 핵심으로 여겨져 온 ‘체중 감량’ 중심 접근을 재검토해야 한다는 지적이 나온다. 한림대학교동탄성심병원 연구팀은 국민건강보험공단 데이터를 활용해 2015∼2016년 건강검진을 받은 40세 이상 2형 당뇨병 환자 178만 8996명을 2022년까지 추적 조사한 대규모 연구 결과를 국제학술지에 발표했다고 6일 밝혔다. 2형 당뇨병은 인슐린 분비가 부족하거나 인슐린이 제대로 작동하지 않아 혈당 조절에 문제가 생기는 질환으로, 전체 당뇨병의 약 90%를 차지한다. 인슐린 저항성과 비만이 주요 원인으로 꼽히면서 그동안 치료와 관리의 초점도 체중 감량에 맞춰져 왔다. 연구팀은 대상자를 체질량지수(BMI)에 따라 중증 저체중(BMI 16.0㎏/㎡ 미만), 중등도 저체중(16.0~16.9㎏/㎡), 경도 저체중(17.0~18.4㎏/㎡), 정상, 과체중, 경도·중등도·고도 비만 등 8개 군으로 나눠 분석했다. 그 결과 저체중 그룹의 사망 위험은 정상부터 고도 비만 그룹에 비해 최대 3.8배 높았다. 사망 원인별로도 저체중 당뇨 환자는 당뇨병, 심혈관질환, 뇌혈관질환으로 인한 사망 위험이 1.9배에서 최대 5.1배까지 높게 나타났다. 나이별로 보면 저체중에 따른 사망 위험은 65세 미만에서 6.2로, 65세 이상(3.4)보다 1.8배 이상 높았다. 젊은 당뇨병 환자일수록 저체중이 생존에 더 큰 악영향을 미친다는 의미다. 나이, 성별, 소득 수준, 생활 습관, 공복 혈당, 당뇨병 유병 기간 등을 보정한 이후에도 결과는 같았다. 경도 비만 환자의 사망 위험을 1.0으로 했을 때 중증 저체중 환자는 5.2배, 중등도 저체중은 3.6배, 경도 저체중은 2.7배로 모든 저체중 군이 비만군보다 위험했다. 연구팀은 저체중 당뇨병 환자가 상대적으로 영양 상태가 취약하고 근육량이 감소한 경우가 많다는 점에 주목했다. 이런 상태가 만성질환자의 생존에 불리하게 작용할 수 있다는 설명이다. 연구팀은 “당뇨병 환자의 체중 관리에 대한 새로운 임상기준이 필요하다”며 “혈당 관리를 위해 무리한 체중 감량보다는 전반적인 영양상태를 조화롭게 유지하고, 균형 잡힌 체성분 관리에 집중해야 한다”고 밝혔다. 이번 연구에는 한림대학교동탄성심병원 내분비내과 홍은경·최훈지 교수, 강북삼성병원 내분비내과 문선준 교수, 숭실대 정보통계보험수리학과 한경도 교수가 참여했다.

울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 정경민 교수팀은 전기차에 사용되는 배터리 출력을 기본 대비 75% 높인 대용량 전극을 개발했다고 5일 밝혔다. 전기차 시장의 화두는 주행거리다. 배터리 전극 자체를 두껍게 쌓는 ‘후막’ 전극 기술로 배터리 용량을 늘리지만, 전극이 두꺼워질수록 순간적으로 전기를 방출하는 출력 성능이 떨어진다. 오르막길에서 가속해야 할 때 순간적으로 힘을 내는 출력이 저하하는 문제가 발생한다. 정 교수팀이 개발한 전극은 면적당 용량이 10㎃h/㎠에 달하는 고용량임에도 출력 성능이 뛰어난 것이 특징이다. 특히 2C 고출력 환경에서 기존 전극은 면적당 용량이 0.98 mAh/cm²에 그쳤다. 하지만, 정 교수팀이 개발한 전극은 1.71㎃h/㎠를 기록했다. 이는 짧은 시간 안에 뽑아낼 수 있는 전기 에너지가 약 75% 늘어났다는 의미다. 정 교수팀은 이중공극 전송선 모델(DTLM)을 자체 개발해 제조 공정과 도전재 함량 등을 조절하는 방법으로 전극 내부 구조를 최적화했다. 정 교수는 “이번 연구는 설계가 까다로운 리튬인산철(LFP) 배터리 등 차세대 배터리 개발에도 중요한 역할을 할 것”이라고 설명했다. 이 연구 결과는 에너지·환경 분야 국제 학술지인 ‘어드밴스드 에너지 머터리얼즈’에 게재됐다.

체중 감량에 효과적이라고 알려진 케토 다이어트가 간암 발생 위험을 높일 수 있는 것으로 나타났다. 고지방 저탄수화물 식단을 장기간 유지하면 간세포가 변화해 암에 취약한 상태가 된다는 것이다. 2일(현지시간) 데일리메일 보도에 따르면, 고지방 저탄수화물 위주의 케토 다이어트 식단이 20년 이내에 간암 발생 위험을 높일 수 있다는 연구 결과가 최근 국제학술지 셀에 게재됐다. 케토 다이어트는 탄수화물 섭취를 거의 완전히 제한해 케토시스 상태를 유도하는 식단이다. 케토시스는 몸이 저장된 지방을 에너지원으로 태우는 상태로, 체중 감량에 도움을 준다. 연구에 참여한 매사추세츠공과대(MIT) 의학공학과학연구소 알렉스 샬렉 교수는 “세포가 고지방 식단과 같은 스트레스 요인을 반복적으로 처리하도록 강요받으면 생존에 도움이 되는 방식으로 반응하지만, 그 결과 암이 발생할 위험이 커진다”고 설명했다. MIT 연구팀은 쥐에게 고지방 식단을 먹이고 세포 분석 기술을 사용해 간의 반응을 관찰했다. 초기 단계에서 간세포는 생존에 도움이 되는 유전자를 활성화했다. 세포 사멸 가능성을 줄이고 성장을 촉진하는 방식이었다. 하지만 동시에 정상적인 간 기능에 필수적인 유전자들은 억제됐다. 연구진은 간세포가 이런 방식으로 적응하면 나중에 해로운 돌연변이가 생겼을 때 암세포로 변할 가능성이 높아진다는 것을 확인했다. 연구가 끝날 무렵 고지방 식단을 먹은 쥐들은 거의 모두 간암에 걸렸다. 하버드대와 MIT 출신 연구 공동 저자인 콘스탄틴 추아나스는 “개별 세포가 스트레스 환경에서 생존하는 데 유리한 방향으로 작동하지만, 전체 조직이 해야 할 기능은 희생된 것”이라고 설명했다. 쥐에서 이러한 세포 변화를 발견한 후 연구팀은 다양한 단계의 간질환을 앓고 있는 사람들을 조사했다. 시간이 지남에 따라 정상적인 간 기능에 필요한 유전자는 약해지고, 세포 생존과 관련된 유전자는 강화되는 것으로 나타났다. 연구팀은 이를 통해 환자의 생존 결과를 정확하게 예측할 수 있었다. 추아나스는 “고지방 식단으로 활성화되는 세포 생존 유전자의 발현이 높은 환자일수록 종양이 발생한 후 생존 기간이 짧았다”며 “간이 정상적으로 수행해야 할 기능을 지원하는 유전자 발현이 낮은 환자도 생존 기간이 짧았다”고 전했다. 과학자들은 대부분의 쥐가 1년 이내에 암이 발생했지만, 인간의 경우 이 과정이 훨씬 느려 약 20년에 걸쳐 진행된다고 강조했다. 다만 음주, 전반적인 건강 상태와 같은 생활 습관 요인에 따라 이 기간은 달라질 수 있다고 덧붙였다. 과도한 음주와 바이러스 감염은 모두 간세포를 미성숙한 상태로 만들어 암 발생 위험을 높인다. 연구팀은 앞으로 건강한 식단이나 마운자로 같은 GLP-1 체중 감량 약물을 사용해 이러한 손상을 되돌릴 수 있는지 조사할 계획이다. 샬렉 교수는 “이제 새로운 분자 표적과 생물학적 기전에 대한 더 나은 이해를 갖게 됐으며, 이를 통해 환자의 치료 결과를 개선할 수 있는 새로운 방법을 찾을 수 있을 것”이라고 말했다.

횡문근융해증은 약물 복용으로 근육이 손상되고, 그 영향이 신장 기능 저하와 급성 신부전으로 이어지는 질환이다. 근육과 신장이 인체 내에서 어떻게 서로 영향을 주며 동시에 손상되는지 관찰하기가 쉽지 않았다. 이런 상황에서 국내 연구진이 작은 칩 하나로 장기 간 상호작용을 정밀하게 재현할 수 있는 기술을 개발해 눈길을 끈다. 카이스트 기계공학과, 분당서울대병원 공동 연구팀은 약물로 인한 근육 손상이 신장 손상으로 이어지는 과정을 사람을 대상으로 한 것이 아닌 실험실에서 재현할 수 있는 ‘바이오 미세 유체시스템’을 개발했다고 5일 밝혔다. 미세 유체시스템이란 아주 작은 칩 위에서 인체 장기 환경을 구현한 장치(Lab-on-a-chip)다. 이 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 연구팀은 실제 인체 환경과 유사한 조건을 구현하기 위해 근육 조직과 신장의 핵심 세포인 근위세뇨관 상피세포를 하나의 작은 칩 위에서 연결할 수 있는 구조를 개발했다. 작은 칩 위에 실제 사람의 장기처럼 세포와 조직을 배양하고 서로 영향을 주고받도록 설계했으며, 필요에 따라 장기 조직을 연결하거나 다시 분리할 수 있는 플러그-앤-소켓 방식의 모듈형 미세유체 칩이다. 이번에 개발한 장치는 근육과 신장 조직을 각각 최적의 조건에서 따로 배양한 뒤 실험할 때만 연결해 장기 간 상호작용을 유도할 수 있다. 실험이 끝난 뒤에는 두 조직을 다시 분리해 각각 변화를 독립적으로 분석할 수 있고, 손상된 근육에서 나온 독성 물질이 신장에 미치는 영향을 수치로 확인할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 이번에 개발한 칩으로 근육 손상을 유발하는 것으로 알려진 고지혈증 치료제인 아토르바스타틴과 중성지방 치료제인 페노피브레이트를 실험에 적용했다. 그 결과, 칩 위 근육 조직에서는 근육이 힘을 내는 능력이 떨어지고 구조가 망가졌으며, 근육 세포 단백질인 미오글로빈과 근육 효소인 CK-MM 등 근육 손상 정도를 보여주는 물질의 수치가 증가하는 등 횡문근융해증의 전형적 변화가 관찰됐다. 또, 신장 조직에서는 정상적으로 살아 있는 세포 수가 감소하고 세포 사멸이 증가했으며 급성 신장손상이 발생할 때 증가하는 지표가 유의미하게 증가했다. 특히 손상된 근육에서 나온 독성 물질이 신장 손상을 단계적으로 더욱 악화시키는 연쇄적인 손상 과정까지 함께 확인됐다. 연구를 이끈 전성윤 카이스트 교수는 “이번 연구는 근육과 신장 사이에서 발생하는 상호작용과 독성 반응을 실제 인체와 유사하게 분석할 수 있게 했다는 점에 의미가 크다”며 “이번 기술을 활용한다면 약물 부작용을 사전에 예측하고, 급성 신장 손상이 발생하는 원인을 밝혀내 개인별 맞춤형 약물 안전성 평가로까지 확장할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.