모유는 아기의 성장을 촉진하고, 유아기가 지난 뒤에도 비만, 천식 등의 예방에 도움이 되는 것으로 알려졌다. 하지만 모유의 어떤 성분이 어떻게 작용해 이런 건강상의 이익을 가져오는지는 지금까지 거의 밝혀지지 않았다. 인간의 모유에는 단백질, 지방, 미네랄, 비타민 외에 '모유 올리고당(HMOs)'이라는 당 분자가 들어 있다. 지금까지 발견된 HMOs는 약 150종에 달하는데, 개별 HMOs의 구성과 농도는 지문과 비슷해, 모든 수유 모가 서로 다르다고 한다. 그런데 특정 HMOs의 농도 조합에 따라 유아의 성장과 신체 구성에 미치는 영향이 다르다는 연구 결과가 나왔다. 모유가 아기 성장에 좋은 이유가 구체적으로 밝혀진 셈이다. 이 연구를 수행한 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UCSD) 의대 연구진은 18일(현지시간) 관련 논문을 '미국 임상 영양학 저널(The American Journal of Clinical Nutrition)' 온라인판에 발표했다. UCSD는 별도의 논문 개요를 온라인(www.eurekalert.org)에 공개했다. 연구팀은 이전의 예비 연구에서, 6개월간 모유로만 키운 영아 약 30명의 체중이 과도하게 늘어나는 걸 확인했다. 이번엔 코호트(cohort·특정 경험을 공유하는 사람들의 집합) 규모를 대폭 늘려, 802명의 여성과 그들의 유아를 출생 시점부터 만 5세까지 추적 검사했다. 이 연구는 핀란드 투르크대가 추진해 온 STEPS 종단 연구의 한 파트로 진행됐다. 만 5세까지 영유아의 성장에 영향을 미치는 건 두 종의 HMOs였다. 다시 말해 2'FL(2'-Fucosyllactose)이라는 HMOs의 농도가 높고, LNnT(Lacto-N-neotetraose)라는 HMOs의 농도가 낮으면 아이의 성장을 촉진했다. 어머니의 임신 전 체질량 지수(BMI)나 모유 수유 기간 등과 상관없이, 모유에 함유된 이들 HMOs의 농도에 의존해 아이의 키와 체중은 표준 편차의 절반만큼 달라졌다. HMOs는 유아의 장 미생물 생태계가 건강하게 형성되는 걸 돕는 천연 프리바이오틱스(prebiotics)이기도 하다. 프리바이오틱스는 식품에 함유된 성분 가운데 장에서 유익한 미생물의 생장을 촉진하는 식이섬유, 올리고당 등을 말한다. 이와 구분해 프로바이오틱스는, 프리바이오틱스를 주로 섭취하는 젖산균 등 박테리아를 가리킨다. HMOs는 장의 미생물과 별개로, 감염성 대장염, 괴사성 장염 등과 같은 심각한 질병으로부터 유아를 보호하고, 유아기 이후에도 천식, 알레르기, 비만 등 비전염성 질병 위험을 줄인다고 과학자들은 말한다. 연구팀은 심지어 비만하거나 과체중이거나 체중을 늘려야 하는 성인에게 쓰는 신약으로 HMOs 제제를 개발하는 것도 가능하리라고 기대한다. 논문의 수석저자인 라스 보우드 소아과 교수는 "어떤 HMOs는 성장이 늦은 유아에 도움을 줄 수 있고, 아동 비만의 위험을 줄이는 데 HMOs를 쓸 수도 있다"라면서 "모유의 HMOs가 아기의 건강과 발달에 작용하는 메커니즘을 깊게 이해하는 게 우리의 목표"라고 말했다.

혈중 콜레스테롤 수치를 낮추어 주는 고지혈증 치료제 스타틴이 난소암 예방에도 도움이 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 영국 브리스톨(Bristol) 대학 의대의 리처드 마틴 임상역학 교수 연구팀은 스타틴이 작용하는 표적 효소인 HMG-CoA 레둑타제를 억제하는 변이유전자를 지닌 여성은 난소암 위험이 40%나 낮다는 연구결과를 발표했다고 데일리 메일 인터넷판이 18일 보도했다. 이 효소는 나쁜 콜레스테롤인 저밀도지단백(LDL: low-density lipoprotein) 생산을 촉진하는 단백질로 스타틴은 이 단백질을 억제해 LDL을 감소시킨다. 그래서 스타틴의 공식 명칭이 'HMG-CoA 레둑타제 억제제'이다. 그런데 바로 이 효소를 억제하는 변이유전자를 지닌 여성이 난소암 발생률이 상당히 낮은 것으로 나타났다는 사실은 스타틴이 난소암 예방에도 도움이 될 수 있음을 시사하는 것이다. 연구팀은 난소암 환자 2만2천406명이 포함된 20세 이상 여성 6만3천347명을 대상으로 '멘델 무작위 분석법'(Mendelian randomization)을 이용, 질병과의 연관성을 분석했다. '멘델 무작위 분석법'이란 특정 질병의 환경적 위험인자들과 그와 관계가 있는 유전자 변이 사이의 연관성을 분석해 인과관계를 추론하는 연구 방법이다. 그 결과 HMG-CoA 레둑타제를 억제하는 변이유전자를 지닌 여성은 다른 여성에 비해 난소암 발생률이 40% 낮은 것으로 나타났다. 연구팀은 연구 대상 여성 중에서 난소암 위험을 높이는 BRCA1/2 변이유전자를 지닌 여성 3만1천448명도 살펴봤다. 이 중 3천887명이 난소암 환자였다. 이 변이유전자를 HMG-CoA 레둑타제를 억제하는 변이유전자와 함께 지니고 있는 여성은 그렇지 않은 여성에 비해 난소암 위험이 30% 낮았다. 이 연구는 직접적인 스타틴 복용과 난소암 위험 감소 사이의 연관성을 분석한 것이 아니고 스타틴이 표적으로 하는 단백질과 이 단백질을 억제하는 변이유전자 사이의 연관성만을 살펴본 것이기 때문에 이 결과만으로는 난소암 위험이 낮아진 정확한 메커니즘을 알 수 없다. 그러나 이 결과는 값싼 약인 스타틴을 난소암을 막는 데 도움이 되는 약으로 용도변경(repurpose) 할 수 있는 가능성을 열어 준 것으로 연구팀은 평가했다. 이 연구결과는 미국 의학협회 저널(Journal of American Medical Association) 최신호에 발표됐다.

치아 주위 조직에 염증이 생기는 치주질환(gum disease)이 뇌졸중과 관계가 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 사우스 캐롤라이나대학 의대 신경과 전문의 수비크 센 박사 연구팀은 치주염이 뇌경색 및 뇌 동맥경화와 연관이 있다는 2편의 연구논문을 19일부터 21일까지 로스앤젤레스에서 열리는 미국 뇌졸중학회(American Stroke Association)의 2020 국제 뇌졸중 학술회의에서 발표할 예정이라고 헬스데이 뉴스가 13일 보도했다. 이 중 한 연구는 2015~2017년 사이에 뇌졸중을 겪은 남녀 환자 265명(평균연령 64세)을 대상으로 진행됐다. 이 중 치주질환이 있는 사람은 뇌의 대동맥 경화에 의한 뇌경색 위험이 치주질환이 없는 사람에 비해 2배 높은 것으로 나타났다. 이들은 또 시력, 균형, 공조(coordination) 등 신체의 중요한 기능을 담당하는 뇌 뒤쪽 부위 동맥 경화에 의한 뇌경색 위험이 3배 높았다. 전체적으로 치주질환은 주로 뇌 내의 큰 동맥 혈전에 의한 뇌경색과 연관이 있는 것으로 나타났다. 또 다른 연구는 뇌졸중을 겪은 일이 없는 남녀 1천145명(평균연령 76세)을 대상으로 진행됐다. 뇌 MRI 검사 결과 이들 중 10%가 뇌 동맥이 50% 이상 막힌 심한 뇌 동맥경화로 밝혀졌다. 전체적으로 치주질환이 있는 사람은 치주질환이 없는 사람에 비해 보통 내지 심한 뇌 동맥경화 위험이 2배 높은 것으로 나타났다. 연령, 고혈압, 고지혈증 등 다른 위험요인을 고려했을 때 치주질환이 있는 사람은 심한 뇌 동맥경화 위험이 2.4배 높은 것으로 분석됐다. 치주질환은 치주염을 일으키는 원인균인 포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas Gingivalis)에 의해 발생한다. 이 박테리아가 혈관으로 들어가면 면역체계의 반응으로 염증이 발생하면서 혈전 위험이 높아질 수 있다고 연구팀은 설명했다.

중국에서 신종 코로나바이러스 감염증(우한 폐렴)과 관련 비말은 물론 에어로졸로 통한 감염이 있을 수 있다는 견해가 나왔다. 8일 홍콩01, 중국 매체 이카이(YICAI) 등은 상하이시 민정국 청췬(曾群) 부국장이 이날 브리핑에서 위생 방역 전문가들의 의견을 바탕으로 에어로졸을 통한 신종 코로나바이러스 감염증 감염 가능성을 경고했다고 전했다. 그는 신종 코로나바이러스 감염증 감염 경로를 직접 전파, 에어로졸로 전파, 접촉 전파 등으로 꼽았다. 우선 직접 전파는 재채기, 기침 등으로 신종 코로나바이러스 비말을 근거리에서 흡입해 감염되는 경우다. 에어로졸로 전파는 비말이 공기 중에 혼합돼 에어로졸을 형성, 이를 흡입해 감염되는 경우다. 접촉 전파는 신종 코로나바이러스가 물건 표면에 쌓인 뒤 사람이 손으로 접촉한 후, 자신의 눈·코·입 등을 만져 감염되는 경우다. 그는 신종 코로나바이러스 감염증 감염 방지를 위해서는 사회 활동 모임을 취소하라고 권고했다. 또 창문을 자주 열어 통풍을 해야한다고 촉구했다. 아울러 문 손잡이 등을 75% 에탄올로 닦는 등 일상적인 소독에 힘써야 한다고 지적했다. 또 손을 비누로 씻고 재채기를 할 때 입, 코를 가리는 등 위생에도 주의해야 한다고 호소했다. 특히 공기, 접촉을 통한 전파를 피해야한다며 증상을 보이는 사람의 접촉을 피하며 개인 생활용품을 함께 사용하지 말라고 했다. 또 식사를 할 때 젓가락으로 함께 나누어 먹지 말고 말을 적게 하며 서로 의사소통을 피하라고 했다. 사람을 만났을 때 악수와 포옹도 피하라고 했다. 한편 한편 이날 중국 국가위생건강위원회에 따르면 신종 코로나바이러스 감염증(우한 폐렴)으로 인한 중국 내 사망자는 722명으로 늘었다. 하루 새 86명의 사망자가 추가됐는데, 이들 중 81명은 후베이성에서 나왔다. 인민망에 따르면 이들 중 67명이 우한 집계다. 아울러 헤이룽장성에서 2명의 추가 사망자가 나왔으며, 베이징과 허난성, 간쑤성에서 각각 1명씩의 사망자가 추가됐다. 확진자 수도 하루 새 3399명이 늘었다. 7일 자정 기준 전체 확진자 수는 3만4546명이다. 질병 발생지인 우한을 포함한 후베이성에서 2841명의 확진자가 추가됐다. 인민망에 따르면 이들 중 1985명이 우한에서 나왔다.

검찰 내부의 분열이 일어나고 있다. 윤석열 검찰총장의 참모진이 교체된 1·8인사 이후다. 청와대·법무부의 공격을 받은 검찰에 조직 내 갈등까지 불거지면서 윤석열 검찰총장은 사면초가 위기에 몰렸다. 26일 법조계에 따르면 이성윤 지검장은 추미애 법무부 장관에게 최강욱 청와대 공직비서관 기소에 대한 사무보고를 올렸다. 이 과정에서 윤석열 검찰총장에 대한 보고는 생략됐다. 총장을 건너뛴 장관 보고에 대해 서울중앙지검은 ‘검찰보고사무규칙 제2조’에 따라 문제가 없다는 입장이다. 여기에는 ‘각 급 검찰청의 장이 상급 검찰청의 장과 법무부 장관에게 동시에 해야 한다. 단, 특별한 사유가 있을 때는 법무부 장관에게 보고한 뒤 상급 검찰청의 장에게 보고할 수 있다’고 규정돼 있다. ◆최강욱 기소에…윤석열·이성윤 갈등 수면 위로 윤석열 검찰총장과 이성윤 지검장의 갈등은 최강욱 비서관의 기소를 두고 떠올랐다. 조국 전 법무부 장관 가족비리 의혹을 수사 중인 검찰은 23일 최강욱 비서관을 업무방해 혐의로 불구속기소 했다. 최강욱 비서관은 법무법인 청맥 변호사로 일하던 2017년 10월 조국 전 장관 아들의 인턴활동 확인서를 허위로 발급한 혐의를 받고 있다. 검찰은 조국 전 장관 부인 정경심 동양대 교수가 아들 인턴 경력을 부풀리기 위해 확인서 파일을 이메일로 보내줬고, 여기에 최강욱 비서관의 인장이 찍혀있었다. 최강욱 비서관은 정경심 교수에게 ‘이 서류로 합격하는데 도움이 됐으면 좋겠다’는 취지의 발언도 한 것으로 전해진다. 이번 기소는 수사 책임자인 송경호 서울중앙지검 3차장과 고형곤 부장의 인사 직전에, 이성윤 서울중앙지검장 결재 없이 이뤄졌다. 기소 30분 뒤 송경호 차장은 여주로, 고형곤 부장은 대구로 각각 좌천됐다. ◇적법한 절차 VS 날치기 기소 청와대 비서관에 대한 기소가 이뤄지자 법무부가 예민하게 반응했다. 법무부는 ‘날치기 기소’라며 검찰을 강하게 비판했다. 특히 ‘고위공무원에 대한 사건은 반드시 지검장의 결재·승인을 받아 처리해야 한다’며 ‘이번 기소는 검찰청법 및 위임전결규정 등 위반 소지가 있다’고 지적했다. 대검찰청도 반박에 나섰다. 검찰청법에 따라 최강욱 비서관의 기소가 적법하게 진행된 것이라며 법무부 주장에 대한 방어 논리를 펼쳤다. 검찰청법 제12조 2항에 따르면 검찰총장은 대검찰청의 사무를 맡아 처리하고 검찰사무를 총괄하며 검찰청의 공무원을 지휘·감독한다. 검찰 출신 변호사는 “검찰총장 최종 승인이 떨어졌으면 전자결재를 할 때 차장검사가 마지막 결재를 해도 문제가 없었다”며 “견제를 받아야 할 고위 공직자에 대한 기소가 이뤄졌는데 법무부가 외풍을 막아주긴커녕 논란을 키우고 있다”고 지적했다. ◇발끈한 최강욱…공수처로 윤석열 압박 재판에 넘어간 최강욱 비서관은 “기소권을 남용한 쿠데타”라고 비판했다. 최강욱 비서관 변호인인 하주희 변호사는 “검찰 인사발표 30분 전에 관련 법규와 절차를 위배한 채 권한을 남용해 다급히 기소했다”며 “막연한 인사불이익을 전제하고 보복적 기소를 한 것”이라고 주장했다. 이어 “윤석열 총장을 중심으로 특정 세력이 보여 온 행태는 적법절차를 무시하고지휘계통을 형해화한 사적 농단의 과정”이라며 “관련자를 모두 고발해 직권남용이 어떤 경우 유죄로 판단되는지 보여주겠다”고 밝혔다. 끝으로 “법무부와 대검의 감찰 조사는 물론 향후 출범할 공수처의 수사를 통해 저들의 범죄행위가 낱낱이 드러날 것”이라며 “(인턴활동을 뒷받침 할 만한 증언은)법원에서 입증할 방법이 있을 것”이라고 덧붙였다. 검찰도 최강욱 비서관의 반응에 불쾌한 반응을 보였다. 최강욱 비서관은 검찰에서 지난달부터 세 차례 소환 통보를 받았으나 서면 진술서를 보내고 출석 요구에는 응하지 않았다는 것이다. 또 윤도한 청와대 국민소통수석이 ‘검찰에서 피의자 소환 통보를 한 적이 없음에도 불구하고 언론플레이를 한다’고 비판한 부분도 문제 삼았다. 법조계 관계자는 “전직 대통령들도 검찰청에 들어설 때 ‘수사에 협조하겠다’는 입장을 밝혀 왔다”며 “이번 정부에서 검찰을 얼마나 만만하게 보는 지 알 수 있는 부분”이라고 말했다. ◆정치권 압력에…갈라진 검찰 법조계에서는 정치적 입김에 흔들리던 검찰이 1·8인사 이후 힘이 빠졌고, 현 정부 수사팀과 현 정부의 인사로 요직에 앉은 검사들과 분열이 시작됐다고 지적한다. 문재인 대통령은 윤석열 검찰총장을 향해 ‘살아있는 권력도 수사하라’고 지시했다. 윤석열 검찰은 조국 전 법무부 장관의 가족비리 의혹을 살펴보기 시작했다. 이 과정에서 조국 전 장관 가족은 조사 중 조퇴, 검찰 출석일정 조율 등 일반 피의자들은 상상도 하기 힘든 혜택을 누렸다. 무리한 수사, 인권침해 등의 꼬리표를 달아 대통령과 총리, 여당대표가 나서 검찰을 공격했다. 여기에 고위공직자범죄수사처와 수사권조정 법안이 통과되면서 검찰의 역할은 줄어들게 됐다. 이후 추미애 법무부 장관은 이후 윤석열 총장의 참모들이 모두 교체했고, 현 정부를 수사하던 검사들은 줄줄이 지방으로 밀려났다. 힘이 빠진 검찰에 현 정부 인사들이 하나씩 주요 보직을 차지하기 시작했다. 수사는 방향을 잃었다. 청와대 압수수색 영장을 들고 빈손으로 돌아왔던 검찰은 곧바로 영장을 재집행하겠다고 밝혔지만 서울중앙지검장이 교체되면서 강제수사는 이뤄지지 않고 있다. 현 정부를 수사하는 팀과 현 정부가 요직에 앉힌 검사들과의 마찰도 일어났다. 양석조 대검 선임연구관이 심재철 대검 반부패강력부장에게 수사를 놓고 항의하는 일이 벌어졌고, 최강욱 비서관 기소를 두고 대검찰청과 서울중앙지검의 불협화음도 발생했다. 검사장 출신 변호사는 “형사·공판 중심의 인사를 펼치겠다는 핑계로 윤석열 총장의 힘을 빼놓고 친정부 성향의 검사들을 요직에 앉혀 내부 분열을 유도하는 상황”이라며 “권력을 쥔 이들이 수사를 비판하고, 고위공직자비리수사처로 검찰을 압박하고 있다”고 지적했다. 정필재 기자 rush@segye.com

달 표면을 덮은 먼지와 흙, 돌조각 등을 일컫는 '레골리스'(regolith)는 무게의 약 40~45%가 산소로 돼 있다. 단일 원소로는 가장 많지만, 광물이나 유리 등의 산화물 형태로 붙잡혀 있어 당장 숨 쉬는데 활용할 수는 없다. 하지만 달 탐사 현장에서 활용할 수 있는 길이 열린다면 인류의 달 탐사에 새로운 장이 열릴 것으로 기대된다. 유럽우주국(ESA) 산하 '우주연구기술센터'(ESTEC)는 이를 향한 첫걸음으로 달의 레골리스에서 산소를 대량 추출할 수 있는 기술을 시험하기 위한 산소공장을 가동하기 시작했다. 오는 2020년대 중반까지 달에서 가동할 수 있는 산소공장 기술을 선보이고 달에 가져가 가동할 수 있는 실물 디자인을 내놓는 것을 목표를 세워놓고 있다. 네덜란드 노르트베이크의 ESTEC 내 소재·전기부품 연구소에 설치된 이 공장은 달의 레골리스와 똑같이 만든 모조품을 갖고 산소를 대량 추출할 수 있는 기술을 모색한다. 달 탐사 현장에 있는 자원을 활용해 인간이 숨을 쉴 수 있는 산소를 확보하면 로켓 연료 생산에도 응용할 수 있어 레골리스에서 산소를 추출하기 위한 다양한 노력이 전개됐다. 그러나 기술이 복잡하거나 생산 효율이 떨어지는 등 이렇다 할 성과로 이어지지는 못해왔다. 영국 글래스고대학교의 화학자 베스 로맥스 박사가 이끄는 연구팀은 지난해 용융염을 전해질로 활용하는 '용융염 전해법'(molten salt electrolysis)을 이용해 산소 대량 생산에 돌파구를 마련했다. 염화칼슘 용융염이 담긴 금속 용기에 레골리스를 넣고 950도까지 가열하면 전류가 흐르면서 산소가 분리돼 양극에서 추출할 수 있게 된다는 것이다. 이 과정에서 유용한 합금도 부산물로 얻을 수 있는 것으로 알려져 있다. 용융염 전해법은 사실 영국 기업 '메탈리시스'(Metalysis)가 상업용 금속과 합금을 생산하기 위해 개발한 것이다. 메탈리시스 방식에서는 쓸데없는 부산물인 산소를 이산화탄소(CO₂)와 일산화탄소(CO)로 바꿔 배출하는데, 로맥스 박사는 반응 용기가 산소 가스에도 견딜 수 있게 바꿔놓는 역할을 했다. 현재는 산소공장에서 생산된 산소가 배기구를 통해 그대로 배출되고 있지만 나중에 이를 저장할 수 있는 시스템이 구축될 예정이다. 레골리스는 지역에 따라 성분에 차이가 있는데, 어떤 지역의 레골리스를 사용하느냐에 따라 부산물로 생기는 합금에도 차이가 있는 것으로 나타났다. ESA 구조·메커니즘·소재부문 책임자인 토마소 기디니 박사는 이와 관련해, "ESA와 미국항공우주국(NASA)은 달 상주를 염두에 두고 유인탐사를 추진 중"이라면서 "따라서 우리는 달 현장에서 자원을 체계적으로 활용하는 쪽으로 공학적 접근을 바꿔나가고 있다"고 설명했다.

생선 기름이 남성 생식기능을 개선하는 효과가 있다는 연구결과가 나왔다. 덴마크 국립의료원(Rigshospitalet)의 티나 옌센 환경의학 교수 연구팀은 생선 기름 보충제가 정자의 수를 늘리고 정자의 질을 개선하는 데 도움이 된다는 연구결과를 발표했다고 로이터 통신과 헬스데이 뉴스가 18일 보도했다. 연구팀은 2012~2017년 사이에 군 복무를 위해 신체검사를 받는 건강한 청년 1천679명(18~19세)을 대상으로 각종 영양보충제 복용 여부와 생활습관(흡연, 음주 등)을 설문지를 통해 조사하고 정자와 혈액 샘플을 채취, 생식기능을 평가했다. 그 결과 지난 3개월 사이에 생선 기름 보충제를 2개월 미만 복용한 그룹은 정액의 양(semen volume)이 생선 보충제를 전혀 복용하지 않은 그룹보다 0.38mL 많았다. 같은 기간에 생선 기름 보충제를 2개월 이상 복용한 그룹은 0.64mL나 더 많았다. 이는 생선 기름 보충제를 오래 복용할수록 정자의 양이 더 늘어남을 보여주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 생선 기름 보충제 그룹은 또 정자의 수도 많았다. 특히 이들의 정자는 직선으로 유영하는 정자가 원형 등 직선이 아닌 모양으로 유영하는 정자보다 월등히 많았고 정자의 모양도 전반적으로 건강해 보였다. 또 고환의 크기도 생선 기름 보충제 2개월 미만 복용 그룹은 전혀 복용하지 않는 그룹보다 0.8mL, 2개월 이상 복용 그룹은 1.5mL 더 컸다. 남성 생식기능에 도움이 되는 것으로 알려진 아연, 엽산, 종합비타민, 비타민B, 비타민C 보충제는 생선 기름 보충제만큼 효과가 뚜렷하지 못했다고 연구팀은 밝혔다. 이 연구결과에 대해 미국 유타대학 비뇨기과 전문의 알베르트 살라스-우에토스 박사는 관찰연구 결과이기 때문에 생선 기름과 생식기능 개선 사이에 인과관계가 있다는 증거는 될 수 없지만, 무작위-대조군 설정 임상시험을 해 볼 필요가 있다고 논평했다. 난자와의 수정에 중요한 역할을 하는 정자의 세포막에서는 정자가 성숙하면서 오메가-3 지방산이 증가한다. 오메가-3 지방산은 동물성 식품과 식물성 식품에 모두 들어있지만, 특히 기름 많은 생선에 많이 함유돼 있다. 이 연구결과는 미국 의학협회 저널 네트워크 오픈(JAMA Network Open) 최신호(1월 17일 자)에 발표됐다.

요즈음 대부분의 고령자는 심장 질환, 암, 당뇨병 같은 비전염성 질병으로 사망한다. 이런 사정은 개발도상국에서도 다르지 않다. 노화 문제가 세계 공중 보건의 주요 이슈로 부상하는 이유가 여기에 있다. 과학자들은 노화를 유발하는 기본적 메커니즘을 더 잘 이해하면 궁극적으로 건강하게 늙어가는 길도 열릴 것으로 기대한다. 특정 단백질이 관여하는 생리적 세포 노화 메커니즘을 프랑스의 파스퇴르 연구소와 국립과학연구센터(CNRS) 과학자들이 발견했다. 요지는, 꾸준히 진행되는 특정 단백질의 결손이 증식 세포를 불가역적인 노화 상태로 몰아넣는다는 것이다. 관련 논문은 저널 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 실렸다. 파스퇴르 연구소가 9일(현지시간) 온라인에 공개한 논문 개요(링크[https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-12/ip-ioa120919.php]) 등에 따르면 노화(Senescence)는 다양한 유형의 스트레스 반응으로 손상된 세포의 증식을 제한하는 과정이다. 인체 조직에 노화한 세포가 쌓이면 해당 기관의 퇴화와 함께 노인성 질환을 일으키는 것으로 알려졌다. 노화한 세포를 제거하면 신체의 노화 속도가 느려져 건강하게 더 오래 살 수 있다는 동물 실험 결과가 보고되기도 했다. 이번에 파스퇴르 연구소와 CNRS 연구진은, 조기 세포 노화를 촉발하는 결정적 요인으로 CSB라는 단백질을 지목했다. CSB는 코케인 증후군(Cockayne syndrome)과 관련이 있다고 한다. 이 증후군은 유럽 국가에서 20만 명당 한 명꼴로 걸리는 희소질환이다. 코케인 증후군 환자는, CSB의 결핍이나 기능 이상으로 조로(早老), 광 민감증, 진행성 신경 장애, 지적 기능 결함 등 증상을 보인다. 파스퇴르 연구소 연구팀은 앞서 CSB 단백질의 결핍이나 손상이 미토콘드리아의 기능 이상과 연관돼 있다는 걸 입증했다. 이번 연구는, 생리적 노화와 명확히 관련이 있는 '세포 복제 노화(replicative senescence)' 과정에도 CSB 단백질이 깊숙이 관여한다는 걸 밝혀냈다. 다시 말해, 건강한 세포에선 안정적으로 여겨지던 CSB 단백질이, 세포가 증식할 땐 계속해서 줄어든다는 것이다. 이렇게 CSB가 결핍되면 세포는, 회복 불가능한 노화의 '막다른 길'로 치닫게 된다고 과학자들을 설명한다. CSB 단백질은, DNA 수준에서 발현을 차단하는 '후성유전 조작(epigenetic modifications)'으로도 결핍 상태로 만들 수 있다고 한다. 연구팀은 또한 코케인 증후군 환자의 세포 결함을 고치는 데 효과적인 것으로 확인된 한 분자(a molecule)가, 정상 세포의 노화 속도도 늦춘다는 걸 발견했다. 파스퇴르 연구소 '줄기세포·발달 유닛(Stem Cells and Development Unit)'의 핵·미토콘드리아 DNA 안정성 연구팀장인 미리아 리케티 박사는 "병리학적으로 가속화된 노화 과정과 정상적인 노화 사이의 중요한 연관성이 이번 연구에서 드러났다"라면서 "아울러 세포 노화의 핵심 요인으로 CSB를 부각했다"라고 강조했다.

모든 퇴행성 신경질환에는 공통점이 있다. 형태와 성질이 달라진 미세한 단백질 알갱이(clump)가 뇌 조직에 쌓인다는 것이다. 알츠하이머병의 아밀로이드 베타 플라크(신경반·plaque)나, 파킨슨병의 변성 알파 시뉴클린 결합체(aggregate) 등이 바로 그런 예다. 이런 변성 단백질이 어떻게 뇌에 쌓여 질병을 일으키는지를 미국 록펠러대 과학자들이 동물실험에서 밝혀냈다. 단백질 분해 효소 복합체인 프로테아좀(proteasome)을 신경세포(뉴런) 말단까지 운반하는 시스템이 제대로 작동하지 않는 게 문제였다. 록펠러대 '스트랭(Strang) 세포 자멸사·암 생물학 실험실'의 헤르만 스텔러 석좌교수팀은 이런 내용의 논문을 미국 국립과학원 회보(PNAS)에 발표했다. 이 대학이 3일(현지시간) 온라인(www.eurekalert.org)에 공개한 논문 개요 등에 따르면 프로테아좀이 신경 말단으로 옮겨져 이런 작용을 한다는 사실이 밝혀진 건 처음이다. 프로테아좀은, 세포에 더 필요하지 않거나 세포의 건강을 위협하는 단백질을 분해해 재활용하는 데 작용하는 일종의 '세포 장의사' 같은 존재다. 프로테아좀의 상세한 기능에 대해서는 밝혀진 것이 많지 않다. 하지만 일반적으로 나이가 들면 프로테아좀의 기능이 떨어져 여러 가지 질병을 일으키는 것으로 알려졌다. 뉴런의 세포체(세포핵을 포함한 중심부 구조)에서 생성되는 프로테아좀이 제 기능을 하려면, 하나의 뉴런(신경세포)이 다른 뉴런과 연결되는 신경 말단까지 이동해야 한다. 프로테아좀의 이동 경로는 때때로 1ｍ를 넘기도 한다. 그런데 프로테아솜이 신경 말단에 도달하지 못하면 신경 퇴행이 시작된다는 게 이번 연구 결과의 요지다. 너무 오래 지체해 손상을 입은 단백질이 뭉쳐 뉴런의 기능을 교란하고, 시간이 더 지나면 신경 섬유의 퇴행과 세포 사멸로 이어진다는 것이다. 앞서 연구팀은 초파리의 프로테아좀 운반 시스템을 연구하다가 P131이라는 단백질을 발견했다. 당시 연구팀은 저널 '세포 발달(Developmental Cell)'에 발표한 논문에서, P131 유전자가 프로테아솜의 세포 운반체 결합을 강화하고 이동을 촉진한다는 걸 입증했다. 뉴런에 P131이 없으면 프로테아솜의 이동도 즉시 중단된다는 게 초파리와 생쥐 실험에서 동시에 확인됐다. 이는 여러 생물 종이 프로테아좀 운반 메커니즘을 공유하고 있다는 걸 시사한다. 이번 연구에선 한 걸음 더 나아가, P131이 없으면 프로테아좀이 이동하지 못해 신경 말단에서 비정상적인 단백질의 수위가 높아진다는 걸 발견했다. 이런 뉴런의 신경 돌기와 시냅스(뉴런 연접 부위)는 기이한 모습으로 변형됐다. 스텔러 교수는 "뉴런의 이런 구조적 변화는 나이가 들면서 더 심해진다"라면서 "(초파리와 생쥐) 뉴런의 P131 발현을 억제하면, 인간의 퇴행성 신경질환에서 관찰되듯이, 행동과 해부학적 구조의 결함을 연상시키는 일이 벌어진다"라고 설명했다. 이 발견은 다른 관점에서도 주목된다고 한다. 일례로 P131의 활성화에 중요한 작용을 하는 PARK15이라는 유전자가 있는데, 심각한 초기 파킨슨병에서 PARK15의 돌연변이가 발견된다는 것이다. 물론 P131의 돌연변이가 알츠하이머병과 관련돼 있다는 것도 보고된 바 있다. 그러나 스텔러 교수는 변형된 단백질 알갱이의 형성이 직접적으로 질병을 유발하지는 않을 것으로 추정한다. 모든 것이 프로테아좀의 결함에서 시작되고, 그 뒤에 단백질이 제대로 분해되지 않는 단계가 이어지며, 단백질 알갱이가 뭉쳐지는 건 그다음이라는 추론이다. 스텔러 교수와 동료 과학자들의 다음 목표는, 프로테아좀이 신경 말단까지 잘 도달하게 운반 경로를 자극하는 방법을 찾아내는 것이다.

병원균이 침입하면 우리 몸은 즉각 면역체계를 가동한다. 그러면 병원균은 면역세포를 피해 숙주의 세포 안으로 도망친다. 물론 숙주도 병원균을 억제하는 다양한 전략을 갖고 있다. 이렇게 숙주 세포로 대피한 병원균이 복제하고 성장하는 데 마그네슘(magnesium)이 핵심적인 작용을 한다는 연구 결과가 나왔다. 마그네슘의 공급을 차단하는 게 병원균에 '아킬레스건(Achilles heel)'이 될 수 있다는 의미다. 과학자들은 또한 숙주 세포가 NRAMP 1이라는 수송체 단백질을 이용해 병원균에 대한 마그네슘 공급을 줄인다는 것도 확인했다. 이 연구를 수행한 스위스 바젤대 생명과학센터(Biozentrum)의 디르크 부만 감염 생물학 교수팀은 이런 내용의 논문을 저널 '사이언스(Science)'에 발표했다. 21일(현지시간) 온라인(www.eurekalert.org)에 공개한 논문 개요에 따르면 연구진은 식중독, 위장염, 장티푸스 등을 일으키는 살모넬라균에 실험해 이런 메커니즘을 발견했다. 숙주에 들어온 살모넬라균은 면역세포의 일종인 대식세포 내의 작은 소포(vesicles)에 터를 잡았다. 하지만 살모넬라의 복제와 확산은 전적으로 NRAMP 1이 좌우했다. 부만 교수는 "NRAMP 1이 숙주의 항균 능력을 강화한다는 건 오래전부터 알았으나 어떻게 그런 작용을 하는지는 베일에 싸여 있었다"라면서 "알고 보니 NRAMP 1 수송체 단백질이 세포 펌프를 작동해 마그네슘 이온을 소포 밖으로 배출함으로써 살모넬라의 성장을 막았다"라고 말했다. 마그네슘 공급이 줄어들면 병원균은 경계 상태에 돌입해 자체 마그네슘 흡수 시스템을 100% 가동하는 것으로 관찰됐다. 하지만 중요한 건, NRAMP 1이 주도하는 방식으로 세포 펌프(cellular pump)가 작동하는지였다. 그렇지 않으면 충분한 양의 마그네슘이 세포 내로 들어와 살모넬라균이 빠르게 성장했다. 결국 숙주 세포가 병원균에 어느 정도 취약한지는, NRAMP 1 단백질의 마그네슘 수송 메커니즘이 결정한다는 게 연구팀의 결론이다. 동물이든 사람이든 NRAMP 1을 줄이면 여러 가지 병원균에 대한 방어력이 약해졌다. 특히 이 시스템이 전혀 작용하지 않으면 아주 작은 수의 병원균만 침입해도 치명적인 감염으로 이어질 수 있다고 한다. 이번 연구 결과를 토대로 병원균의 마그네슘 흡입을 어렵게 하는 약물을 개발되면, 병원균과 끊임없이 공방을 벌이는 숙주에 결정적 이익이 될 것으로 연구팀은 기대한다.