젊음과 무병상태를 유지하는 비결?
인간은 영생과 불멸에 대해서 오래전부터 고민해왔습니다. 인간에게 노화와 죽음과 거부할 수 없는 숙명이기 때문입니다. 하지만 최근 과학의 발전과 함께 노화를 방지하는 기술이 개발되고 있습니다. 바로 염색체 양 끝에 존재하는 부위 텔로미어(Telomere)입니다.
텔로미어란 무엇일까요?
DNA는 세포 핵 안에 위치해 있고, 염색체라고 불리는 구조 안에 결합되어 있습니다. 각각의 염색체는 유전자의 형태로 특정한 유전 정보를 전달합니다. 몸 안의 세포들이 분열될 때, 각각의 세포들이 그것의 핵에 완전한 염색체 세트를 포함하도록 염색체들은 복제될 필요가 있습니다.
각각의 염색체 끝에는 텔로미어라고 불리는 DNA가 있습니다. 텔로미어는 염색체의 끝 부분이 손상되거나 주변의 염색체와 결합되는 것을 방지합니다. 이 작지만 중요한 구조물이 왜 질병을 예방하고 노화로부터 벗어날 수 있는지 좀 더 알아보겠습니다.
텔로미어가 왜 점점 짧아 질가요?
DNA가닥은 염색체가 스스로를 복제할 때마다 약간씩 짧아집니다. 텔로미어는 이 과정에서 유전자가 손실되는 것을 막아줍니다. 그러나 염색체가 복제되는 과정 중 텔로미어는 점점 더 짧아진다는 것을 의미합니다.
생명 공학자들은 텔로미어의 길이 연장이 곧 노화방지의 길임을 밝혀냈습니다. 그리고 텔로머라아제(telomerase)라고 불리는 단백질 효소를 발견했습니다. 텔로머라아제는 특정 세포에서 발견되며 짧아진 텔로미어를 복구해내는 효소이고, 주로 줄기세포와 암세포 속에서 발견됩니다. 텔로머라아제는 염색체 끝에 텔로미어 염기 서열을 추가하여 복구작업을 수행합니다.
몸의 대부분의 세포에는 텔로머라아제가 없습니다. 즉, 대부분의 텔로미어는 시간이 지남에 따라 계속 짧아지고 있습니다.
텔로미어 길이가 중요합니까?
어떤 사람들은 텔로미어 단축이 노화 진행과 질병 발병의 주요 원인이라고 주장합니다. 그러나 텔로미어의 길이와 전반적인 건강에 미치는 영향은 계속 연구중입니다.
사망률과 병유발
2011년 연구는 DNA 손상과 텔로미어의 기능 감소 지표가 연령에 따라 증가함을 밝혀냈습니다. 이것은 의미있는 결과입니다. 또한 텔로미어가 짧을수록 심장 질환 및 전염병으로 인한 사망률이 증가한다는 사실을 2003년 연구에서 알아냈습니다.
그러나 이 연구는 거의 20년 전 일이며 143명만을 대상으로 했습니다. 보다 최근의 분석은 짧은 텔로미어가 관상동맥 심장질환 또는 특정 유형의 암 사이에 연관성이 있다고 말합니다. 텔로미어 감소와 사망 사이의 연관성은 계속 연구가 진행 중입니다.
산화 스트레스
염색체 복제가 텔로미어 길이를 줄이는 것으로 알려져 있지만 일부 전문가들은 산화 스트레스가 텔로미어를 단축시킬 수 있다고 믿고 있습니다. 활성산소가 몸에 쌓이면 몸의 지방질, 단백질, 당, 핵산 등이 산화되어 이상이 발생하게 됩니다. 이처럼 우리 몸의 물질들이 산화되는 것을 ‘산화 스트레스’라고 합니다.
활성 산소(유해산소)는 외부로부터 우리 몸을 지키는 중요한 역할을 하는 반면 여러 이유로 활성 산소가 많이 쌓이면 우리 몸을 스스로 공격해 손상을 주기 때문에 “양날의 검“ 같은 존재라고 할 수 있습니다. 활성산소는 인스턴트 식품, 스트레스와 배기가스 등 화학물질에 많이 노출되는 생활환경에 의해서 몸에 축적됩니다.
시간이 지남에 따라 산화 스트레스로 인한 유전자 및 생체 조직 손상은 면역 체계를 약화시키고 암과 같은 질병을 유발하며 노화를 일으키게 됩니다.
텔로미어와 암의 상관관계는?
텔로미어가 짧아지면 다음과 같은 암의 발병 확률은 높아집니다.
● 방광암
● 폐암
● 신장암
● 위암
● 갑상선암
● 뇌종양
암세포의 특징 중 하나는 다른 세포와 비교하여 빠르게 자라며 분열한다는 것입니다. 그렇다면 암세포의 텔로미어 길이는 왜 안 줄어들까요? 2016년 연구에 의하면 텔로미어 감소을 방지하는 효소인 텔로머라아제는 암세포의 90 %이상에서 발견되고 있습니다. 이 효소는 다른 세포에서는 발견되지 않습니다. 이 효소가 암세포 내에서 텔로미어의 손실을 막아주고 있는 것입니다.
이런 이유 때문에 일부 새로운 암 치료법은 이 효소를 없애 암세포를 빠르게 파괴하는 것을 목표로 하고 있습니다.
내 텔로미어를 늘리는 방법은?
텔로미어가 짧아지는 것과 질병 사이의 연관성이 있다는 게 밝혀져, 사람들은 이제 텔로미어의 길이를 늘리는 방법을 찾는데 관심이 있습니다. 하지만 이것이 가능할까요?
텔로미어의 길이를 둘러싼 연구는 아직도 시작단계입니다. 그러나 지금까지 연구결과는 어느 정도 실마리를 잡고 있습니다. 실제로 텔로미어의 길이를 늘릴 수 있는지는 확실치 않지만, 단축 과정을 늦출 수 있는 방법이 있습니다.
2013년도 선행연구(파일럿 스터디)에서 전립선암을 가진 10명의 남성들의 텔로미어 길이를 조사했습니다. 남성들은 다음과 같은 라이프 스타일 변화를 요청받았습니다.
● 건강한 식단
● 규칙적인 운동
● 요가와 스트레스 관리
5년 후에 이 10명의 남성들은 라이프스타일을 바꾸지 않은 대조군(25명)보다 텔로미어 길이가 더 길었습니다. 이 선행 연구에서 식이요법, 운동, 스트레스 관리가 텔로미어 길이와 연관이 있다는 것이 밝혀졌습니다.
● 식단
평소 내가 먹는 음식은 텔로미어 길이를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 2016년 저널 기사에서는 산화 방지제가 풍부한 지중해식 식단을 제안합니다.
5,000명 이상의 성인을 대상으로 한 2018년 연구에서 섬유질을 더 많이 먹을수록 텔로미어 길이가 길어졌습니다. 이것은 혈당 수치를 조절하는데 도움을 주는 섬유질의 효능 때문일 수 있습니다. 연구원들은 혈당이 높을수록 염증과 산화 스트레스와 관련이 있다고 지적했습니다. 두 가지 요소 모두 텔로미어 길이를 짧게 할 수 있습니다. 오늘부터 식단에 섬유질이 풍부한 음식을 올려 보세요.
● 스트레스 관리
내가 스트레스를 받을 때, 내 몸은 산화 스트레스를 유발할 수 있는 호르몬을 분비합니다. 이것은 더 많은 유전자 손상과 텔로미어 감소로 이어질 수 있습니다. 스트레스를 줄이는 것이 산화 스트레스를 줄이는 데 도움이 됩니다.
2004년의 연구에서 만성 질환의 아이를 돌보는 여성들을 조사했는데, 이 여성들의 스트레스 수준은 상당히 높은 편이었습니다. 이 여성들은 건강한 아이들을 돌보는 여성 그룹에 비해 텔로미어가 더 짧고, 텔로미어 활동이 감소했으며, 산화 스트레스가 더 많았습니다. 2016년 연구에서는 스트레스에 노출된 남성과 여성을 평가했습니다. 스트레스로 인해 스트레스 호르몬인 코티졸이 증가한 성인들은 수년간 말단소립(텔로미어)이 더 감소되었습니다.
● 운동
운동은 염증을 줄이고 산화 스트레스를 줄이는 등 다양한 건강상의 이점을 가지고 있습니다.
2017년 연구에서 미국의 수천 명의 사람을 대상으로 운동과 텔로미어 길이 사이의 연관성을 조사했습니다. 높은 수준의 운동에 참여한 사람들은 낮은 수준이나 중간 수준의 운동을 한 사람들보다 훨씬 더 긴 텔로미어를 가지고 있었습니다. 운동량이 적은 사람들과 중간 수준의 사람들을 비교했을 때에는 뚜렷한 차이는 없었습니다.
청소년들을 대상으로 한 2017년 연구에서는 높은 수준의 유산소 운동과 더 많은 근지구력을 가진 사람들이 더 긴 텔로미어을 가지고 있다는 것을 발견했습니다.
