<알기쉬운 과학의 세계>- (6)세포 노화는 뇌의 구조 변화와 연결되어 있다. 인간의 염색체 텔로미어는 뇌 구조와 연동되어 동시에 변화한다.

  • 조회수 179
  • 10/17 16:54

<알기쉬운 과학의 세계>- (6)세포 노화는 뇌의 구조 변화와 연결되어 있다. 인간의 염색체 텔로미어는 뇌 구조와 연동되어 동시에 변화한다.

맥스 플랑크 인간 인지 및 뇌과학 연구소(2019.9.27)

<막스플랑크 연구소>
 ’독일 노벨상 사관학교’로 불린다.생물학, 화학, 의약 등의 분야에서 총 33명의 노벨상 수상자를 배출한 세계권위의 연구소.자연과학 및 공학 분야만이 아니라 법률 및 역사, 인류학 등을 포함한 다양한 분야에서 총 83개의 다른 주제를 다루는 막스플랑크 연구소'들'이 독일, 미국 플로리다, 룩셈부르크, 네덜란드,이탈리아,한국 등에 있다.

1.요약:이 새로운 연구는 텔로미어들의 길이가 바뀌면, 그 변화는 우리의 뇌 구조에도 반영된다는 것을 보여준다.

텔로미어는 각 세포분열과 함께 짧아지는 염색체의 끝에 있는 보호캡이다. 만약 그것들이 너무 작아져서 그들이 보호하는 유전자가 손상될 수 있다면, 세포는 분열과 갱신을 멈춘다. 결과적으로, 세포는 점점 더 기능을 수행할 수 없게 된다. 이 메커니즘은 우리가 노화를 이해하는 방법 중 하나이다.

그러므로 텔로미어 길이는 사람의 연령에 따른 나이와 다른 ‘생체 나이’를 나타내는 표시로 간주된다. 같은 연령을 가진 두 사람의 경우, 텔로미어가 짧은 사람은 알츠하이머나 암과 같은 연령 관련 질병에 걸릴 위험이 높아지며, 기대수명도 짧아진다.

2.텔로미어 늘이기

그러므로 더 오래 젊음을 유지하는 비결 중 하나는 다음과 같은 질문과 관련이 있는 것으로 보인다. 어떻게 하면 텔로미어의 단축을 늦추거나, 멈추거나, 혹은 심지어 되돌릴 수 있을까? 유전학과 건강하지 못한 생활습관은 심리적 스트레스와 함께 텔레미어에 중대한 영향을 미친다.

연구자들은 이러한 지식을 바탕으로 생활방식이 텔로미어의 길이에 얼마나 많은 영향을 미칠 수 있는지를 연구했다. 최근의 연구는 텔로미어가 이전에 생각했던 것보다 더 빨리 변화할 수 있다는 것을 시사하고 있는데, 아마도 정신적 또는 육체적 훈련만 하면 단지 1개월에서 6개월 정도만 걸릴 수도 있다.

흥미로운 전제는 텔로미어가 늘어나면 생물학적 노화 과정을 되돌릴 수 있다는 걸 의미할 수 있다는 것이다. 그러나, 텔로미어가 실제로 사람의 전반적인 건강과 노화 궤적을 어떻게 개선시키는지 여부는 여전히 불확실하다.

현재 베로니카 엔거트가 이끄는 연구 그룹 '사회 스트레스와 가족 건강'의 멤버인 라라 풀만은 “단기적인 텔로미어 길이의 변화가 실제로 사람의 생물학적 연령의 변화와 관련이 있는지 알아보기 위해 노화와 건강의 또 다른 바이오마커인 뇌 구조와 연결했다"고 설명했다.라이프치히 막스 플랑크 연구소. 이 프로젝트는 리소스 프로젝트의 일환으로 타니아 싱어에 의해 시작되었다.

연구 참가자들은 각각 3개월 간격으로 4차례 MRI 검사를 받고 같은 날짜에 혈액 샘플을 제공했다. 혈액에서 나온 백혈구의 DNA를 이용해 과학자들은 중합효소 연쇄 반응을 이용해 텔로미어 길이를 측정할 수 있었다. MRI 스캔은 각 참가자의 대뇌피질 두께를 측저하는 데 사용되었다. 이 회백질의 외층은 나이가 들수록 얇아진다. 또한 일부 신경성 질환과 노화 관련 질병은 특정 뇌 부위에서 대뇌피질의 더 빠른 박막화( 얇아지는 것)과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.

3.생물학적 노화과정에서 나타나는 빠른 변화들

그 결과: "시스템적으로, 우리의 생물학적 노화는 우리가 생각했던 것보다 더 빨리 변화하는 것처럼 보인다. 노화의 지수는 단 3개월 만에 함께 크게 달라질 수 있다."고 Puhlmann은 말한다. 만약 텔로미어의 길이가 바뀐다면, 이것은 뇌의 구조적인 변화와 관련이 있었다. 연구 기간 동안 참가자들의 텔로미어가 길어졌던 시기에는 동시에 피질이 두꺼워졌을 가능성도 높아졌다. 반면에, 텔로미어 단축은 피질물질의 감소와 관련이 있었다. 이 연관성은 특히 중심 대사 및 연결 허브인 전구체라고 불리는 뇌 영역에서 발생했다.

 위의 결과는 단 3개월에 걸친 단기간 텔로미어 길이의 변화조차도 신체의 건강과 노화 상태의 일반적인 변동을 반영할 수 있음을 시사한다. 그러나 다른 많은 의문점들은 여전히 열려있다. "예를 들어, 우리는
어떤 생물학적 메커니즘이 텔로미어 길이의 단기적 변화에 작용하는지 알지 못한다”며 단기적 변화가 정말로 건강에 장기적인 영향을 미치는지 여부”도 알지 못한다”고 설명한다.

4.멘탈 트레이닝(명상이나 정신적 훈련)

동시에 연구팀은 텔로미어 길이가 9개월의 명상 및 정신훈련에 의해 변형될 수 있는지, 텔로미어 길이의 이러한 변화가 대뇌피질의 후박화(厚薄化;두꺼워지고 얇아짐)에 반영될 수 있는지를 조사했다. 유럽연구위원회(ERC)의 지원을 받은 리소스 프로젝트의 이전 데이터는 이미 3개의 구별되는 모듈의 각각의 정신훈련 내용에 따라 피질의 특정 부위가 훈련을 통해 두꺼워질 수 있다는 것을 보여주었고, 각각 3개월 동안 지속되었다. 생리적 스트레스 반응도 정신적 훈련을 통해 줄일 수 있을 것이다.

 이전 연구와 대조적으로, 연구팀은 정신적 트레이닝이 텔로미어에 미치는 효과를 발견하지 못했다.
미래의 연구는 어떤 조치나 행동이 가장 효과적으로 텔로미어 단축을 중단시키거나 심지어 역방향으로 하는 텔로미어와 생물학적 노화과정에 대한 문제를 계속 다룰 필요가 있을 것이다.

윤태일(David Yoon)

SVLA(Silicon Valley Leadership Academy) 대표
(현)SRG융합과학연구회 부회장
전(前) YTN기획조정실장
전(前) Stanford 아태연구소 연구원
전(前) 현대차그룹 부사장