[생명] 세번째 수명 연장 물질 발견 생명건강

1_15224_Z1800125-False-colour_confocal_micrograph_of_C__elegans-SPL.jpg » 알파케토글루타르산(α-KG)을 투여받은 꼬마선충은 2주일 뒤에도 활발한 움직임을 보인 반면, 이 물질을 투여받지 못한 선충은 몸을 찔러야만 움직였다. 네이처닷컴.  

 

일부 건강기능식품에 들어 있는 화합물이 꼬마선충(C. elegans)의 에너지 생성을 방해하여, 심각한 칼로리 제한 효과를 냄으로써 수명을 연장시키는 것으로 밝혀졌다. 화제의 화합물은 알파케토글루타르산(α-KG: α-ketoglutarate)이다.
 과학저널 <네이처> 5월14일자에 실린 이번 연구결과는, α-KG를 새로운 수명연장 화합물 목록에 추가한 것으로 평가된다(참고 1). 그러나 일부 전문가들은 신중한 반응을 보인다. 워싱턴대 맷 캐벌린 교수는 “이번 연구결과는 흥미롭지만, 단기간의 연구인 데다가 선충류를 대상으로 한 것이어서, 사람들에게 ‘α-KG가 함유된 건강기능식품을 복용하라’고 권장하기는 이르다”고  말했다. 
 
 (1) 연구 개요
 
 UCLA의 징 황 교수(화학생물학)가 이끄는 연구진은 꼬마선충의 수명을 연장하는 대사물질을 찾던 중 α-KG에 주목하게 되었다. 첫 번째 실험에서, α-KG는 선충의 수명을 약 50% 증가시켰다. 또 α-KG는 선충의 행동에도 변화를 일으켰다. 즉, 대조군 선충은 생후 2주가 지나자 느릿느릿해져서, 꼬챙이로 찌르지 않는 한 잘 움직이지 않았다. 이에 반해 α-KG를 투여받은 선충은 2주가 지나도 여전히 활발하게 꿈틀거렸다.
 α-KG는 TCA회로(tricarboxylic acid cycle)의 구성요소이며, TCA 회로는 세포의 에너지 생성기구의 일부분이다. 연구진은 이번 연구에서 α-KG가 ATP 합성효소(ATP synthase)를 저해한다는 것을 발견했다(첨부그림 참조). ATP 합성효소는 세포의 에너지(ATP)를 생성하는 핵심효소이므로, 이것을 저해한다는 것은 에너지 생성을 감소시킨다는 것을 의미한다.
 그렇다면 ‘α-KG가 에너지 생성을 감소시키는 것’과 ‘선충의 수명이 연장된 것’과는 어떤 관계가 있을까? 연구진은 에너지 생성 감소가 칼로리제한과 유사한 효과를 낼 것이라고 추측했다. 왜냐하면 칼로리제한은 선행연구에서 일부 동물의 수명을 연장시키는 것으로 입증된 바 있기 때문이다. 연구진은 두 번째 실험을 통해, “칼로리 제한이 α-KG의 농도를 상승시킨다”는 증거를 제시함으로써, 자신들의 추측이 옳았다는 것을 입증했다.
 
 (2) 칼로리제한의 대항마?
 
 세 번째 실험에서, α-KG를 투여받은 선충에게 칼로리제한은 추가로 수명을 연장시킬 수 없는 것으로 나타났는데, 이는 “α-KG가 저칼로리에 의한 수명연장 메커니즘의 핵심부분”이라는 것을 시사한다. 만일 이것이 사실이라면, 이번 연구결과는 ‘고통 없이 칼로리제한의 이익만을 누리는 방법’을 제시하는 것으로 보인다. 왜냐하면 설사 칼로리제한이 수명을 늘릴 수 있다 할지라도, 칼로리제한에는 극도의 고통이 수반되며, 이를 이겨낼 수 있는 사람들은 극소수의 열성파들(only a dedicated few)밖에 없기 때문이다.
 “이번 연구결과는 전망이 밝아 보인다. 그러나 α-KG의 잠재력을 완전히 이해하려면, 인간과 근연관계에 있는 동물들을 대상으로 장기간에 걸친 연구를 해 봐야 한다. 단지 수명만 늘어나는 것은 정답이 아니다. 정말로 중요한 것은 건강하게 오래 사는 것이다”라고 벅 노화연구소(Buck Institute for Research on Aging)의 브라이언 케네디 소장은 논평했다. “신체의 에너지 생성능력이 손상되면, 불편한 부작용이 수반될 수 있다. 에너지 비축량이 고갈되면 근육피로를 유발할 수 있는데, 이것은 운동의 경우에도 마찬가지”라고 스위스 연방공대에서 에너지대사를 연구하는 마이클 리스토우 교수는 첨언했다.
 후속연구에서 이번 연구결과가 재현된다면, α-KG는 수명을 연장시키는 영약(life-lengthening elixirs)의 목록에 추가될 것으로 보인다. 지난주 과학자들은 “젊은 마우스의 혈액 속에 풍부하게 들어 있는 단백질(GDF11)이 수명을 연장한다”고 밝힌 바 있다(참고 2, http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cont_cd=GT&record_no=246119). 그리고 이보다 앞선 연구에서, 라파마이신(rapamycin: 장기이식 후에 사용되는 면역억제제) 역시 마우스의 수명을 연장시키는 것으로 밝혀진 바 있다.
 따라서 현재까지 밝혀진 불로장액의 영약 후보는 ① 라파마이신 ② GDF11 ③ 알파케토글루타르산 이렇게 세 가지다.
 
 
출처
http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=246352&cont_cd=GT 
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-05-20      
원문
http://www.nature.com/news/compound-boosts-lifespan-in-worms-1.15224

※ 참고문헌:
 1. Chin, R. M. et al., “The metabolite α-ketoglutarate extends lifespan by inhibiting ATP synthase and TOR”, Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature13264 (2014).
 2. Villeda, S. A. et al., “Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice”, Nature Med. http://dx.doi.org/10.1038/nm.3569 (2014).
 

TAG

Leave Comments


profile한겨레신문 선임기자. 미래의 창을 여는 흥미롭고 유용한 정보 곳간. 오늘 속에서 미래의 씨앗을 찾고, 선호하는 미래를 생각해봅니다. 광고, 비속어, 욕설 등이 포함된 댓글 등은 사양합니다. 

Recent Trackback