‘소식’이 건강수명을 늘려주는 경로를 알아냈다

식사량 줄이고 1년 지나자 흉선 회춘 효과
염증 관여하는 단백질 유전자 발현도 억제

현대인들은 과식하기 쉬운 환경에 노출돼 있다. 픽사베이

물산이 풍부해진 현대 사회에 살면서 적정량을 섭취하기는 쉽지 않다. 무심코 먹다 보면 과식을 하기 십상이다. 과식은 비만을 유발하고 비만은 심혈관 질환을 비롯한 각종 성인병의 위험을 높인다.

과학자들은 그동안 파리, 생쥐 등의 동물 실험을 통해 소식이 수명을 늘리고 건강을 촉진한다는 사실을 확인했다. 미국 브리검영대는 2017년 생쥐 실험에서, 칼로리 섭취량이 35% 적은 쥐의 세포 노화 속도가 느려지는 걸 발견했다. 단백질 생산 공장인 리보솜을 덜 가동해도 됐기 때문이다. 쉬엄쉬엄 일해도 되니 더 오랫동안 힘을 유지할 수 있었다는 얘기다. 리보솜은 단백질 생산을 위해 세포 에너지의 최대 5분의 1을 사용한다. 평균 수명이 30년에 가까운 원숭이를 대상으로 한 위스콘신-메디슨대의 장기 추적 연구에서도 비슷한 결과가 나왔다. 그러나 원숭이보다 수명이 훨씬 긴 사람한테서도 같은 효과가 나타나는지는 아직 과학적으로 규명되지 않았다.

이번에 하나의 해답이 될 수 있는 연구 결과가 나왔다. 미국 예일대 연구진이 소식칼로리 섭취량 감소, 즉 ‘소식’이 어떻게 면역과 대사 시스템에 영향을 미쳐 건강을 개선하고 수명을 연장하는지 비교적 장기간 추적한 결과를 국제학술지 ‘사이언스’에 발표했다.

칼로리가 적은 식단을 먹은 27세 원숭이(왼쪽)와 먹고 싶은 만큼 먹은 29세 원숭이(오른쪽). 위스콘신-메디슨대 제공

나이 들수록 지방이 쌓이는 흉선

연구진은 실험 참가자 200여명에게 기준 칼로리 섭취량을 정해줬다. 그런 다음 참가자 일부에게는 섭취량을 기준치보다 14% 줄이도록 요청했다. 이어 2년에 걸쳐 소식이 건강에 미치는 영향을 분석했다.

연구진은 우선 소식이 백혈구의 일종인 티세포를 생성하는 흉선(가슴샘)에 어떤 변화를 초래하는지 살펴봤다.

연구진에 따르면 흉선은 다른 기관보다 빨리 늙는다. 40세 무렵이 되면 흉선의 70%에 지방이 쌓여 제 기능을 하지 못한다. 나이가 들어감에 따라 흉선의 티세포 생산 능력도 떨어진다. 연구를 이끈 예일대 노화연구센터 비슈와 딥 딕시트 소장은 “기존 티세포들은 새로운 병원체와 싸우는 힘이 약하기 때문에 나이를 먹을수록 새로운 티세포의 부재를 실감하게 된다”며 “이것이 나이든 사람들의 질병 위험이 더 높은 이유 가운데 하나”라고 말했다.

이어 연구진은 자기공명영상장치(MRI)로 칼로리 섭취량을 줄인 사람의 흉선과 그렇지 않은 사람의 흉선을 비교했다. 그 결과 칼로리 섭취량을 줄인 사람들의 흉선에는 2년 후 지방이 덜 쌓였다. 제 기능을 할 수 있는 영역이 더 커진 것이다. 이는 실험을 시작했을 때보다 흉선이 티세포를 더 많이 생산할 수 있다는 걸 뜻한다. 반면 칼로리 섭취량을 줄이지 않은 참가자들은 흉선의 기능적 부피에 아무런 변화가 없었다. 딕시트 박사는 “흉선이 다시 젊어질 수 있다는 점은 사람한테서는 아직 발견하지 못했던 것”이라고 말했다.

식사량을 줄이기 전(왼쪽)과 후의 흉선 비교. 식사량을 줄인 뒤 흉선이 다시 커졌다. 예일대 보도자료

소식 후 지방 조직에서 일어나는 일

그러나 반전이 일어났다. 연구진은 당연히 흉선이 생산하는 면역세포의 수에 회춘 효과가 반영될 것이라고 기대했으나 실제로는 그렇지 않았다. 면역세포의 유전자를 분석한 결과 칼로리 섭취량을 줄이고 2년이 지난 후에도 유전자 발현에는 별다른 변화가 없었다.

실제로 변화가 일어난 것은 혈액 티세포가 아니라 지방 조직이었다.

연구진은 실험 시작 시점과 1년 후, 2년 후 세 차례에 걸쳐 칼로리 섭취량을 줄인 참가자의 지방 조직(체지방)의 양을 측정했다.

지방 조직에는 지방세포뿐 아니라 대식세포를 포함한 여러 종류의 면역 세포도 있다. 그런데 실험 시작 1년 후 지방 조직의 유전자 발현에 현저한 변화가 일어났다.

연구진은 이 가운데 어떤 유전자가 소식의 건강 효과를 높여주는지 알아봤다. 연구진이 찾아낸 것은 PLA2G7(일명 ‘혈소판 활성화 인자 아세틸하이드롤라제’) 효소 단백질에 작용하는 유전자였다.

PLA2G7은 면역세포인 대식세포에서 생성되는 단백질이다. 당뇨병, 심혈관 질환 및 일부 암을 포함한 대사 및 면역 질환에 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구진은 이 단백질에 관여하는 유전자가 식사량을 줄인 뒤 크게 억제된 것을 발견했다.

연구진은 생쥐 비교 실험에서도 PLA2G7의 감소가 인간의 칼로리 섭취량 제한과 비슷한 효과를 내는 것을 확인했다. 쥐에서도 흉선은 더 오랜 기간 기능을 했고, 체중 증가나 노화 관련 염증에 대항력을 보였다.

연구진은 이러한 효과가 발생한 것은 PLA2G7 단백질이 ‘NLRP3 인플라마솜’이라고 불리는 염증 기전을 표적으로 하기 때문이라고 설명했다. 딕시트는 “이번 발견은 PLA2G7이 소식의 건강 효과를 높여주는 요인 중 하나임을 보여준다”고 말했다.

어떤 식단을 선택하든 양만 줄여도 긍정적인 건강 효과를 볼 수 있다. 픽사베이

식사량을 줄이지 않고도 가능할까

연구진은 이번에 발견한 PLA2G7의 기능을 잘 이용하면 면역 기능을 개선하고 염증을 줄이며 잠재적으로 건강 수명을 연장할 수 있는 치료 표적도 정할 수 있을 것으로 기대했다. 예컨대 PLA2G7을 조작하면 실제로 칼로리 섭취량을 줄이지 않고도 그와 같은 효과를 볼 수 있다는 것이다. 이 단백질을 표적으로 한 약물도 생각해볼 수 있다는 뜻이다. 물론 이는 어디까지나 아직은 이론상의 이야기일 뿐이다.

시중에는 저탄수화물이나 저지방, 고단백질, 간헐적 단식 등 체중 감량을 목적으로 한 다양한 유형의 식품 섭취 방식이 있다. 어떤 것이 가장 효과적인 방법일까?

딕시트는 “시간이 말해 줄 것”이라는 걸 전제로, 특별한 식단을 짜지 않고 단순히 칼로리 섭취량만 줄여도 생물학적 측면에선 놀라운 효과가 일어나며 건강을 지켜주는 방향으로 면역-대사 상태가 전환한다고 말했다.

곽노필 선임기자 [e-mail]