英 웰컴트러스트생어연구소 연구진, 네이처에 공개
사람들이 70세를 전후로 급작스럽게 건강이 허약해지는 이유에 대한 실마리가 규명됐다. 혈액을 생성하는 줄기세포 다양성에 문제가 생겨 혈액 구성에 치명적인 변화가 생긴다는 것이다. 노화를 늦추는 새로운 방안이 등장할지 관심을 모은다.
영국 웰컴트러스트생어연구소 연구진은 노년기에 혈액암과 빈혈 위험을 높이는 동시에 면역력에 관여하는 백혈구의 효과를 손상시키는 결과를 초래하는 혈액구성에서의 치명적인 변화를 발견하고 국제학술지 ‘네이처’ 1일자(현지시간)에 발표했다.
연구를 주도한 피터 캠벨 영국 웰컴트러스트생어연구소 암노화 및 체세포 돌연변이 프로그램 책임자는 “이번 연구의 궁극적인 목표는 노화를 늦추거나 노화 과정에 개입하는 방안을 찾는 것이지만 최소한 생물학적 나이를 정확하게 파악하는 데 활용할 수는 있을 것”이라고 말했다.
과학자들은 세포에 돌연변이가 지속적으로 쌓이면 신체가 제기능을 하는 능력이 점차 저하되면서 노화가 발생한다고 여겼다. 하지만 최근에는 이같은 이해는 잘못된 것이며 최소한 불완전한 이해라는 인식이 커지고 있다. 대신 노년기에 급속도로 성장하며 우점화하는 일부 세포가 원인이라는 지적이 나오고 있다.
연구진은 웰컴 MRC 케임브리지 줄기세포 연구소 과학자들과 공동연구를 통해 신생아부터 70~80대의 혈액세포를 분석했다. 그 결과 65세 미만 성인의 골수에서는 최소 2만개에서 최대 20만개에 달하는 서로 다른 유형의 줄기세포에 의해 생성되는 매우 다양한 혈액세포인 적혈구와 백혈구를 보유하고 있다는 사실을 알아냈다.
그러나 65세 이상의 경우 혈액세포의 절반은 고작 10~20개의 개별 줄기세포에서 생성되는 것으로 나타났다. 이는 개인 혈액세포의 다양성을 대폭 줄여 건강에 영향을 미치는 것으로 분석됐다.
연구진은 “혈액을 만드는 데 관여하는 줄기세포가 시간이 지나면서 변이가 발생하지만 이들 대부분은 무해하다”면서도 “하지만 극히 일부 돌연변이가 줄기세포를 더 빨리 성장하도록 만들고 이로 인해 질이 나쁜 혈액세포가 우점화할 때 문제가 발생한다”고 밝혔다. 30~40대까지만 해도 줄기세포의 빠른 성장이 유발하는 차이가 크지 않지만 70대 이상이 되면 돌연변이로 빠르게 성장한 줄기세포가 전체 혈액세포 구성을 좌우하게 된다는 것이다.
연구진은 “노화와 관련해 왜 70세를 전후로 급격한 변화가 일어나는지 설명해준다”며 “빠르게 성장하는 혈액 줄기세포는 혈액암이나 빈혈과 관련이 있을 뿐만 아니라 감염에 취약하거나 화학요법과 같은 의학적 치료 효과가 낮은 것과도 관련이 있다”고 밝혔다.
연구진은 노화로 인해 주름이 생겨나고 피부에 생긴 상처가 빨리 아물지 않는 이유를 이해하기 위해 피부와 관련해서도 유사한 연구를 진행할 계획이다.
엘리자 로렌티 웰컴 MRC 케임브리지 줄기세포 연구소 교수는 “만성 염증이나 흡연, 감염, 화학요법이 모두 암을 유발하는 돌연변이가 발생한 줄기세포를 생성할 수 있다”며 “후속 연구를 통해 질병 위험을 최소화하고 건강한 노화를 활성화하는 방안을 찾을 것”이라고 말했다.
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- 김민수 기자reborn@donga.com