적게 먹으면 금연만큼 좋다…노화 늦추는 증거 찾았다

노화 지표인 ‘DNA 메틸화’ 진행 억제
칼로리 섭취량 2년간 25% 줄였더니
노화 속도 2% 둔화…금연 효과 비슷
동물 아닌 인간 대상 실험서 첫 확인

2년간 칼로리 섭취량을 25% 줄인 식사를 꾸준히 한 결과 노화 속도가 2~3% 느려졌다. 픽사베이

적게 먹는 것, 즉 소식이 건강한 성인의 노화 속도를 늦춘다는 생물학적 증거가 발견됐다.

미국 컬럼비아대 컬럼비아노화센터 연구진은 장기간의 식단 실험을 통해 열량(칼로리)을 줄인 식단이 노화 지표 가운데 하나인 DNA 메틸화를 억제한다는 걸 밝혀내 국제학술지 ‘네이처 에이징’에 발표했다.

이에 따르면 2년간 칼로리 섭취량을 25% 줄인 식사를 꾸준히 한 결과 노화 속도가 2~3% 느려졌다. 연구진은 “노화 속도를 2% 둔화시키는 것은 사망위험을 15% 줄이는 것에 해당하며 이는 금연과 비슷한 효과”라고 설명했다.

소식이 노화를 늦추고 건강 수명을 늘린다는 연구는 이전에도 여럿 나왔지만 동물 실험이 아닌 사람을 대상으로 실제 확인한 것은 이번이 처음이라고 연구진은 밝혔다. 수석저자인 다니엘 벨스키 교수는 “지렁이, 생쥐, 파리에서는 칼로리 제한이 노화의 생물학적 과정을 늦추고 건강 수명을 늘릴 수 있었다”며 “이번 연구의 목표는 이를 사람한테서 확인하는 것이었다”고 말했다.

이번 연구는 ‘열량 제한이 건강 수명을 늘린다’는 가설을 검증하기 위해 미 국립보건원(NIH)이 진행하는 ‘칼로리섭취량 감소의 장기 효과에 관한 종합평가’(CALERIE)의 2단계 연구다.

1단계 연구는 예일대 연구진이 맡아 지난해 2월 국제학술지 ‘사이언스’에 발표했다. 이에 따르면 칼로리 제한은 다양한 대사 및 면역 반응을 일으켜 건강 수명을 늘리는 것으로 나타났다. 연구진은 “칼로리 제한이 미토콘드리아의 에너지 생산과 신체의 항염증 반응 등을 촉진하는 쪽으로 지방세포에 영향을 끼친 결과”라고 밝혔다. 이 연구에선 2년간 칼로리 섭취량을 14%(하루 머핀 1개 분량) 줄였다.

1단계 연구에선 소식이 지방세포를 통해 면역 반응을 촉진하는 것으로 나타났다. 픽사베이

유전자 발현을 억제하는 ‘메틸화’

컬럼비아대의 2단계 연구에선 정상 체중 또는 약간 과체중(체질량지수 22.0~27.9)인 성인 남녀 220명을 모집한 뒤, 이들을 무작위로 두 그룹으로 나눠 각각 일반 식단과 열량을 25% 줄인 식단을 제공했다. 연구진은 실험 시작 전과 실험 12개월 및 24개월 후 실험 참가자들로부터 혈액을 채취한 뒤, 혈중 백혈구에서 추출한 DNA의 메틸화 분석을 통해 칼로리를 줄인 식단이 노화 속도를 늦췄다는 걸 확인했다.

DNA 메틸화란 디엔에이에 메틸기가 달라붙는다는 걸 말한다. 메틸기는 후성유전물질 가운데 하나로, DNA 염기 부위에 달라붙어 유전자 발현을 억제하는 구실을 하기 때문에 노화 정도를 측정하는 지표로 쓰인다. 이를 후성유전물질로 보는 이유는 선천적으로 타고난 염기서열 자체를 바꾸지 않은 채 유전자 발현을 제어하기 때문이다. 그래서 DNA 메틸화를 ‘후성유전 시계’라고 부르기도 한다.

칼로리 섭취량을 줄인 결과, 노화 속도를 말해주는 더니든페이스값이 뚜렷이 떨어졌다.

DNA 메틸화는 자동차의 속도계에 해당

연구진은 1차 분석에서 DNA 메틸화의 세 가지 지표에 초점을 맞췄다.

두 가지 지표, 즉 페노에이지(PhenoAge)와 그림에이지(GrimAge)는 생물학적 나이 또는 연령 나이를 추정하는 지표다. 자동차로 치면 주행거리 기록계에 비유할 수 있다. 두 지표는 특정 시점에서의 사망 위험을 예측하기 위해 개발한 지표다.

나머지 하나는 노화 속도, 즉 메틸화 정도를 측정하는 더니든페이스(DunedinPACE)다. 자동차로 치면 속도계에 해당한다. 더니든페이스는 듀크대와 오타고대 연구진이 개발한 알고리즘이다. 뉴질랜드 더니든에서 태어난 1천명을 20년간 추적 관찰해 얻은 19개 생체지표 변화율을 디엔에이 메틸화 정도와 연결시켜 노화 속도 측정 지표로 삼았다.

분석 결과 더니든페이스 값은 2~3% 낮아졌지만 다른 2개의 후성유전 시계에는 칼로리 제한의 영향이 나타나지 않았다. 공동 수석저자인 캘런 라이언 박사는 “이런 차이는 더니든페이스와 같은 동적인 ‘노화 속도’ 측정이 정적인 ‘생물학적 나이’ 측정보다 칼로리 제한 효과에 더 민감하다는 걸 시사한다”고 말했다.

그는 “이번 연구는 칼로리 제한이 사람의 노화 속도를 늦춘다는 증거를 발견했다는 점에서 중요하다”며 “간헐적 단식이나 시간제한 식사 같은 식사조절법에서 어떤 효과가 나타날 수 있을지 감을 잡게 해준다”고 말했다.

연구진은 실험참가자들에 대한 후속 조사를 통해 칼로리 제한이 장기적으로 노후 건강에 어떤 영향을 미치는지 들여다볼 계획이다. 기존 연구에선 더니든페이스 값이 낮아지면 심장병, 뇌졸중, 치매 위험이 줄어드는 것으로 나타났다. 연구진은 또 시험기간 동안 나타난 칼로리 제한의 효과가 노화 관련 만성 질환의 감소로 이어졌는지도 알아볼 계획이다.

*논문 정보

https://doi.org/10.1038/s43587-022-00357-y

Effect of long-term caloric restriction on DNA methylation measures of biological aging in healthy adults from the CALERIE trial

Nature Aging

DOI: 10.1126/science.abg7292

Caloric restriction in humans reveals immunometabolic regulators of health span

SCIENCE

곽노필 선임기자 [e-mail]