송사리가 짝짓기 과정에서 에스트로겐과 같은 성 호르몬을 신호로 활용한다는 사실이 국내 연구진을 통해 처음으로 확인됐다. 국립생물자원관은 23일 생물의 행동 특성 관련 연구를 추진한 결과 이같이 나타났다고 밝혔다. 연구진은 수컷과 암컷 송사리를 칸막이 수조에 넣어 짝짓기 행동 특성을 밝히기 위한 실험을 진행했다. 그 결과 물이 통하고 개체를 알아볼 수 없는 조건에서는 수컷이 에스트로겐 수치가 높은 암컷을 20초 만에 찾아내 구애 행동을 보였다. 반면 물이 차단되면 이 같은 반응이 나타나지 않았다. 일반적으로 어류는 수컷의 화려한 발색이나 구애춤 등 시각적 신호에 이끌려 짝을 고른다. 메기나 칠성장어처럼 어두운 환경에 적응해 시력이 퇴화한 일부 어류만이 호르몬에 반응해 짝을 선택한다. 하지만 눈이 크고 시력이 좋은 송사리가 호르몬에 반응해 짝을 선택하는 것은 '매우 이례적인 현상'이라는 게 자원관의 설명이다. 송사리가 에스트로겐에 반응해 짝짓기를 하는 현상은 이번 실험을 통해 처음 확인됐다. 송사리가 짝짓기 과정에서 호르몬을 중요한 신호로 인식한다는 것은 외부에서 유입되는 호르몬 유사 물질에도 쉽게 영향을 받을 수 있다는 뜻으로도 풀이된다. 기존 연구에서도 에스트로겐과 구조가 비슷한 환경호르몬이 체내에 쌓이면 암수 성전환이나 번식력 저하로 이어져 결국 개체 수 감소를 초래할 수 있다고 보고된 바 있다. 자원관은 "이번 연구 결과는 수생태계 건강성을 지키기 위해 환경호르몬 관리가 얼마나 중요한지를 보여준다"고 밝혔다. 이번 연구 결과는 이달 중 어류 행동학 분야 국제학술지 '피쉬즈(Fishes)'에 투고될 예정이다. 연구진은 이번 성과를 토대로 어류의 다양한 신호 전달 방식을 규명하는 후속 연구를 이어갈 계획이다.

손목 위 땀으로 실시간 혈당을 확인할 수 있는 신기술이 나왔다. 포스텍(포항공대)은 신소재공학과·융합대학원 한세광(사진) 교수, 신소재공학과 정선아(사진)·김태연(사진) 박사 연구팀이 인핸드플러스(대표 이휘원·사진)) 연구팀과 함께 땀 속 혈당 농도를 정확하게 측정할 수 있는 신기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 연구팀은 당뇨병 환자가 꾸준히 혈당을 측정해야 하지만 매일 피를 뽑아 확인하는 데 부담을 느낀다는 점에 주목했다. 이 때문에 피부에 바늘이 달린 패치를 붙여 체액 속 혈당을 측정하는 등 다양한 센서를 활용하는 연구가 진행되고 있다. 하지만 이런 비침습적 센서는 2주 정도 사용하면 성능이 떨어지는데다 피부 자극과 염증을 유발할 수 있는 문 연구팀은 땀을 이용한 비침습적 혈당 측정에 주목해 마이크로 유체 시스템과 마이크로 LED, 광센서, 혈당에 반응하는 광학 하이드로젤을 결합해 스마트 워치 형태의 혈당 측정 시스템을 완성했다. 땀이 센서에 닿으면 센서가 혈당에 따라 형광 신호를 발생시키고 LED와 광센서가 이 신호를 전자 신호로 변환한다. 이용자는 이렇게 변하는 형광 세기를 통해 실시간으로 혈당 수치를 확인할 수 있다. 연구팀이 개발한 장치는 실제 혈당 수치와 정확도가 높았고 30일 이상 장기간 사용해도 민감도가 변하지 않았다. 또 산소 농도와 심박수를 동시에 측정할 수 있어 다기능 헬스케어 시스템으로 활용할 수 있다. 연구를 이끈 한세광 교수는 “스마트 워치와 결합된 광학 기반 연속 혈당 측정 시스템은 혈당 측정을 더 쉽고 편리하게 만들며, 당뇨 환자들의 불편함을 줄일 수 있을 것”이라며 “이 기술은 당뇨뿐만 아니라 다양한 만성 질환 모니터링에도 적용 가능해 활용 잠재력이 높다”라고 말했다. 한편 이 연구는 최근 바이오센서 분야 국제 학술지인 '바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스' 온라인판에 게재됐다.

그동안 개두술이 우선적으로 권장됐던 부피 10㎤ 이상 대형 뇌전이암 환자들에게 새로운 치료 가능성이 제시됐다. 국내 연구진이 방사선을 소량씩 여러 번에 걸쳐 조사하는 ‘분획 감마나이프 방사선 수술’로 9개월만에 종양 크기를 80%까지 줄이고, 환자 87%에서 신경학적 증상을 안정화할 수 있다는 연구결과를 내놓았다. 서울대병원 신경외과 백선하·명호성 교수팀은 대형 뇌전이암 진단 후 1차 치료로분획 감마나이프 방사선 수술을 받은 93명을 대상으로 이 수술 방법의 효과와 안전성을 후향적으로 분석한 결과다. 뇌전이암은 다른 장기에 생긴 암세포가 뇌로 퍼져서 발생한 종양이다. 크기가 작으면 방사선 수술이 1차 치료법이지만, 대형 뇌전이암은 종양의 부피를 줄여서 뇌압을 빠르게 낮춰야 하기 때문에 개두술이 우선 권장된다. 개두술이 어려운 경우에는 ‘분획 방사선 수술’이 대안으로 주목받고 있다. 이는 고선량의 방사선을 한 번에 조사하는 것보다 부작용 위험이 적고, 종양 성장을 효과적으로 억제한다고 보고됐지만, 대형 뇌전이암에서는 분획 방사선 수술의 1차 치료 효과가 아직 확실히 규명되지 않아 고선량 감마선을 병변에만 정밀하게 조사하는 감마나이프 기반 치료는 연구 사례가 드물었다. 연구팀이 분획 감마나이프 방사선 수술 후 재발·전이·사망을 추적한 결과, 전체 생존 기간은 중앙값 15.2개월로, 기존에 보고된 개두술 생존 기간(8~18개월)과 비슷했다. 재발 및 전이가 없는 무진행 생존 기간은 중앙값 8.2개월이었다. 연구팀은 2년간 3개월 간격으로 종양 및 부종 부피, 신경학적 증상, 방사선 독성을 평가한 결과 종양 10개 중 8개는 부피가 절반 이상으로 감소했고, 종양의 부피가 최대로 줄어드는 데 걸린 시간은 중앙값 3.3개월인 것으로 나타났다. 종양 및 부종의 부피는 치료 후 6~9개월까지 지속적으로 감소해 약 80% 줄어들었다. 이어 18개월까지 일시적인 부피 변동이 있었지만, 18개월부터는 안정적으로 유지됐다. 연구팀은 분획 감마나이프 방사선 수술이 종양 뿐 아니라 주변 부종까지 줄여 신경학적 증상을 완화할 수 있음을 시사한다고 밝혔다. 실제로 전체 환자의 87.1%는 수술 후 6개월 이내에 신경학적 증상이 안정 또는 개선됐다. 안전성 측면에서는 환자의 5.4%에서 방사선 독성으로 인한 괴사가 나타났지만, 입원이 필요할 정도의 증상은 없었다. 백 교수는 “이번 연구는 대형 뇌전이암에서 분획 감마나이프 방사선 수술의 효과와 안전성을 입증해 의미가 크다”며 “대형 뇌전이암의 치료에 있어 분획 감마나이프 방사선 수술은 외과적 절제를 대신할 1차 치료법으로서 권장될 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 ‘Journal of Korean Medical Science’ 최신호에 발표됐다.

물 위를 자유자재로 기동하는 곤충 ‘라고벨리아(Rhagovelia, 부채다리 소금쟁이)’를 모사한 초소형 로봇을 한국 연구진이 세계 최초로 개발에 성공했다. 과학기술정보통신부는 고제성 아주대 교수 연구팀이 기초연구사업 지원으로 수행한 이같은 연구 성과가 세계 최고 권위 학술지 사이언스에 표지 논문으로 게재됐다고 22일 밝혔다. 라고벨리아는 소금쟁이과 곤충으로 다리 끝에 있는 부채꼴 구조를 순간적으로 펼쳐 빠른 물살에서도 민첩하게 기동할 수 있는 추진력을 생성한다. 다리 끝에 달린 팬(fan) 구조는 순간적으로 펼쳐져 추진력을 만들고, 물 위에서는 다시 접히며 저항을 줄인다. 그동안 이러한 초고속 동작이 어떤 원리로 이루어지는지는 수수께끼로 남아 있었다. 특히 이같은 자연의 현상을 규명하기 위해서는 동일한 구조를 가진 로봇을 실제로 제작해 같은 방식으로 동작하는지 입증하는 것이 필요하다. 기존 연구는 단순한 다리 구조나 근육 기반 메커니즘에만 의존하여, 곤충과 같은 속도 조절·회전·제동 등 복잡한 기동을 구현하는 데 한계가 있었다. 연구팀은 미국 UC 버클리 조지아테크 연구팀과 협력해 이를 규명했다. 라고벨리아의 다리 끝 부채꼴 구조가 근육의 힘으로 펼쳐지는 것이 아니라, 수중 환경과의 상호작용(탄성-모세관 현상)으로 인해 다리가 물속에 들어가면 0.01초 이내에 스스로 펼쳐지고, 물 밖에서는 즉시 접히는 초고속 자가 변형 구조를 갖는다는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 이 원리를 로봇에 구현했다. 21개의 끈 형태의 인공 털로 팬을 제작해 곤충 크기의 로봇에 장착했다. 형상기억합금 기반 인공 근육을 적용해 다리를 자유자재로 움직일 수 있도록 했다. 총 무게는 0.23g에 불과했지만 성능은 상당했다. 로봇은 물속에서 팬을 펼쳐 강한 추진력을 얻고, 수면 위로 나오면 즉시 접어 저항을 최소화했다. 실험 결과 회전 속도는 초당 206도, 전진 속도는 체장 대비 1.96배(body length/s)에 달했다. 이러한 구조가 물속에서 강한 추진력은 물론 민첩한 방향 전환까지 가능하게 한다는 사실을 확인했다. 고제성 교수는 “근육이나 모터 없이 환경과의 상호작용만으로 다리가 작동한다'며 "이는 뇌나 센서가 없어도 스스로 상황에 맞게 변형되는 기계적 지능(mechanical intelligence)을 확인했다"고 설명했다. 그는 “물이라는 환경에 수백만년간 적응한 결과로 인공지능(AI)도 찾을 수 없었을 것"이라며 "자연이 아주 좋은 솔루션을 제공했다"고 덧붙였다. 이같은 연구 성과는 실제로 수상 수색이나 구조에 활용 가능한 로봇으로 발전할 수 있을 것이란 전망이 나온다. “실용성 있는 수상 수색 로봇으로 발전하려면 크기와 질량을 키우고, 제어 시스템과 센서도 탑재해야 할 텐데 가능하겠느냐”는 질문에 고 교수는 "센서와 전자부품은 이미 스마트워치처럼 소형화·집적화가 상당히 진전돼 있다”고 말했다. 이어 “남은 과제는 파워(전력) 문제인데, 태양광·조류·화학에너지 등 자연에서 얻을 수 있는 다양한 옵션을 활용할 수 있다”며 “무선 전력 송신이나 에너지 인베딩 연구도 활발히 진행 중”이라고 설명했다. 그는 “작고 가벼우면서도 촉각 자극이나 정보 전달이 가능한 웨어러블 장치 개발에 기여할 수 있다”며 “사람과 가장 가까운 디바이스 혁신으로 이어질 것”이라고 했다. 이번 성과는 고 교수는 박사과정 시절부터 15년간 꾸준히 연구해 온 결과다. 그는 이미 2015년에도 소금쟁이의 수면 도약 원리를 규명해 사이언스에 논문을 게재한 바 있다. 그는 "눈에 금방 보이지 않는 결과들은 사실은 (정부 과제를) 수주하기 어렵지만, 사명감을 갖고 '최초', '선도하는' 기술을 보여주고 싶은 욕심이 있었다"며 "나만 할 수 있는 게 아닌, 나도 안하면 아무도 안 할 것 같은 연구를 해야 한다는 의무감이 있었다"고 소회를 전했다.

한국과학기술원(KAIST·카이스트)이 대표적인 눈 건강 기능성 성분 '루테인'을 세계 최초로 대장균을 통해 생산할 수 있는 기술을 개발한데 이어 최근 미생물 대사공학에 기반해 획기적으로 효율성과 친환경성을 높인 추가 기술을 개발하고 상용화에 착수했다. KAIST는 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 기존 기술의 한계를 극복하고 고효율로 루테인을 대량생산할 수 있는 미생물 균주 개발에 성공하고 했다고 13일 밝혔다. 기존 미생물 대사공학을 이용한 루테인 생산연구에서는 부산물 생성이 많고 루테인 축적량이 제한되는 한계가 있었다. 이는 루테인 합성 대사경로에서 특정 병목 단계가 존재해 대사 흐름이 원활하게 진행되지 못했기 때문이다. 이에 따라 이 특훈교수팀은 루테인 생산경로에서 주요 병목으로 작용하는 대사반응을 개선키 위해 전자 채널링(electron channeling) 전략을 도입했다. 전자 채널링은 특정 효소반응을 빠르고 효율적으로 일어나게 하기 위해 전자가 효율적으로 이동하도록 경로를 제어하는 기술이다. 연구팀은 루테인을 만드는데 필요한 효소들을 최적의 단백질 구조(스캐폴드) 시스템으로 배열시켜 효소 주변 재료(기질)와 전자의 농도를 높여 루테인 합성 대사 흐름을 효과적으로 증대시켰다. 또 설탕 같이 흔한 포도당을 활용해 고효율로 루테인을 생산할 수 있는 미생물 플랫폼을 구축했다. 이는 바이오매스의 주 원료인 포도당으로부터 친환경적인 바이오 기반 루테인 생산 가능성을 제시하는 중요한 성과로 평가된다. 연구팀은 이러한 시스템 대사공학 기술과 단백질 간 입체적 거리 제어를 포함한 효소 재배열 전략을 병행, 해당 균주를 이용해 54시간 만에 1.78g/ℓ의 루테인을 생산하는 데 성공했다. 이는 시간당 32.88㎎/ℓ의 생산성에 해당하며 기존 식물이나 미세조류에서 루테인을 추출하는 기존 방식보다 훨씬 빠르고 효율적인 생산방법으로 산업적으로 큰 의미를 가진다. 이번 연구에서 연구팀은 산업적 활용도가 높고 안전균주(GRAS)로 분류되는 '코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum)'을 새로운 생산 호스트로 활용했다. 이 균주를 기반으로 루테인 생합성 경로를 최적화하고 전자전달 병목을 해결키 위한 막결합형 P450 효소의 개량, 전자 채널링 스캐폴드 시스템 도입 등 생산성 향상작업을 완료했다. 연구 결과는 생명화학공학과 은현민 박사과정생과 신디 박사가 공동 제1 저자로 국제 학술지 '네이처 신시시스(Nature Synthesis)'에 지난 4일자로 게재됐다.(논문명: Gram-per-litre scale production of lutein by engineered Corynebacterium) 연구팀은 개발된 친환경적이고 고효율적인 루테인 생산 플랫폼을 ㈜실리코바이오(이상엽 특훈교수 교원창업기업)을 통해 기술사업화를 추진할 예정이다 은현민 박사과정생은 "이번 연구는 미생물 기반 루테인 생산의 병목을 해소하고 산업적으로 경쟁력 있는 친환경 공정을 확립한 사례"라며 "향후 루테인을 포함한 다양한 천연물 생산기술의 실용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다. 이상엽 특훈교수는 "미생물을 활용한 대사공학 기술은 기존의 식물 기반 및 화학합성 방식을 뛰어넘는 차세대 전략으로 부상하고 있다. 앞으로도 고부가가치 천연물의 효율적 생산을 위한 연구를 지속하겠다"고 밝혔다.

국내 연구진이 산사태 등 자연재해를 실시간으로 감지할 수 있는 스마트 섬유 센서를 개발했다. 앞으로 폭우로 인한 산사태와 같은 다양한 재난에 선제적으로 대응할 수 있는 스마트 감지 기술 개발에 기여할 것으로 전망된다. 대구경북과학기술원(DGIST)은 임상규 에너지환경연구부 박사 연구팀이 압력을 전기로 바꾸는 ‘압전’ 기술 기반으로, 3차원 구조를 활용해 성능을 획기적으로 높였으며, 외부 전원이 없어도 작동 가능한 자가발전 센서 시스템까지 구현했다고 14일 밝혔다. 압전섬유는 누르거나 구부리면 전기를 발생시키는 소재다. 웨어러블 기기나 스마트 섬유 센서, 에너지 수확 장치 등에 활용된다. 기존 섬유 구조에서는 공기층이 많은 데 비해 이 공기층이 성능에 어떤 영향을 주는지 제대로 밝혀지지 않았고, 구조 자체도 출력에 한계가 있었다. 연구팀은 새로운 나노 소재인 주석 티탄산염 나노로드를 개발해 고분자인 2차 전지용 불소수지( PVDF)와 함께 압전섬유로 만들었다. 이 섬유는 꽃잎처럼 생긴 8갈래 단면을 가지며, 이를 특수 편직 기술로 두 겹의 층을 겹쳐 만든 3D(차원) ‘더블라셀’ 구조로 직조했다. 이 구조는 섬유 사이에 공기층이 형성되며 충격 흡수와 압력 전달해 신호 증폭을 돕는다. 연구 결과, 해당 섬유를 이용한 센서는 5cm×5cm 면적에 1Nm-2의 압력을 가했을 때 최고 92.8V의 전압과 4.13mA의 전류를 생성할 수 있었다. 이는 외부 전원 없이도 22개의 LED를 점등할 수 있을 만큼 강력한 출력으로, 일상적인 센서 시스템이나 소형 전자장치를 충분히 구동할 수 있는 수준이다. 섬유 구조를 바꾸는 것만으로도 성능이 크게 향상될 수 있다는 사실을 보여준다. 기존의 평면형 구조보다 출력이 2배 이상 높아, 고성능 스마트 섬유의 가능성을 열었다. 연구팀은 또한 이 섬유를 활용해 외부 전원 없이도 작동 가능한 블루투스 기반 실시간 산사태 감지 시스템을 구현했다. 임상규 박사는 “외부로부터 가해진 힘을 감지해 무선으로 데이터를 전송할 수 있어 폭우에 따른 산사태와 같은 재난 징후 감지부터 헬스케어·운동기록 추적까지 다양한 분야에 활용이 가능하다”고 말했다. 이번 연구는 디지스트 기관고유사업의 지원을 통해 수행됐다.연구 결과는 재료과학 분야의 국제 권위지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈' 2025년 4월 21일자 온라인판에 게재됐다.

인간의 장 속에서 발생하는 곰팡이가 전세계 성인 3명 중 1명이 겪는 '비알코올성 지방간' 질환 치료에 새로운 실마리가 될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 사람의 장내에서 분리한 곰팡이를 지방간을 앓는 쥐에 투여하자 간 염증과 섬유화가 완화된 것으로 파악됐다. 3일 학계에 따르면 중국 베이징대 미생물학 연구진은 사람의 장에서 추출한 '푸사리움 포이텐스(Fusarium foetens)' 곰팡이가 지방간 질환의 주요 증상을 줄이는 데 효과를 보였다는 연구 결과를 발표했다. 이 연구결과는 국제학술지 사이언스(Science)를 통해 소개됐다. 연구진에 따르면 비알코올성 지방간염인 'MASH' 발병을 유도한 실험용 쥐에 인간의 대변에서 분리한 푸사리움 포이텐스 곰팡이를 투여하자 간 부종과 섬유화 등 병증이 유의미하게 개선됐다. 이번 실험의 핵심 질환인 MASH는 이른바 대사기능 장애 관련 지방간염이라고 불린다. 술을 마시지 않아도 간에 지방이 쌓이고 염증이 진행되는 질환으로, 술이 아닌 과도한 열량 섭취로 간에 지방이 쌓이며 발생한다. MASH의 발병 원인은 얼핏 보면 단순하지만 병리학적 메커니즘은 매우 복잡하다. 간 세포에 축적된 지방이 산화하면서 지방에 독성이 생기고 간 세포를 손상시킨다. 이로 인해 면역세포가 과도하게 활성화되며 면역체계가 스스로를 공격하는 염증성 사이토카인도 나타날 수 있다. 이처럼 질환 발생 과정이 복잡하고 계속해서 발전하는 특징을 갖고 있어 흔히 활용되는 단일 표적 치료제로는 모든 환자에게 효과가 나타나지 않는다. 실제로 미국 FDA(식품의약국) 승인을 받은 MASH 치료제는 현재 단 하나뿐이다. 지난해 3월 미국 마드리갈파마슈티컬스의 MASH 치료제 '레즈디프라'가 세계 최초로 FDA 승인을 받았다. 하지만 이 유일한 MASH 치료제도 그 효과도 제한적이라는 평가를 받고 있다. MASH 치료법이 마땅치 않은 상황에서 인체 장내 곰팡이라는 예기치 않은 존재가 새로운 대안으로 떠오른 셈이다. 연구진은 쥐의 간 대사를 정밀 분석한 결과 곰팡이가 '세라마이드(ceramide)'라는 지방 분자의 합성을 억제했다는 사실을 밝혀냈다. 세라마이드는 장과 간 사이의 신호 전달에 중요한 역할을 하지만, MASH 환자에게서는 이 수치가 과도하게 증가해 간 기능을 악화시키는 것으로 알려졌다. 곰팡이가 분비한 특정 분자는 'CerS6'라고 불리는 장 내 세라마이드 생성 단백질의 작동을 억제해 이 악순환을 끊었다. 또 하나 주목할 점은 곰팡이 자체보다도 곰팡이가 만들어낸 특정 물질이 치료 효과의 열쇠였다는 점이다. 이 분자는 다른 곰팡이 종에서도 포착된 적 있지만 지방간에 대한 작용이 확인된 것은 이번이 처음이다. 연구를 이끈 장창타오 베이징대 교수는 "푸사리움 포이텐스 곰팡이가 생산하는 다양한 분자를 추가로 분석해 MASH 임상 치료에 효과적인 새로운 접근법을 제시할 것"이라고 기대를 표했다. 한편 이번 연구는 단순히 새로운 치료법 발견 가능성에 그치지 않는다. 박테리아가 대부분인 인간의 장내 미생물 군집에서 수가 적고 배양도 어려운 특정 곰팡이 종을 분리해내는 기술적 성과를 보여줬다는 점에서도 학계의 주목을 받는다. 국제학술지 네이처(Nature)는 캐나다 최고의 연구대학으로 꼽히는 캘거리대학교의 미생물학자 마리클레어 아리에타 박사가 이번 연구 결과에 대해 "장내 곰팡이는 박테리아의 바다에 섞여있어 분리와 배양이 매우 어렵다. 이들 연구진이 개발한 곰팡이 배양 플랫폼과 거기서 나타난 치료 효과는 매우 인상적"이라고 평가했다고 전했다. 아리에타 박사는 MASH가 간 외에도 다양한 장기에 영향을 주는 만큼 푸사리움 포이텐스 곰팡이가 다른 장기에 미치는 영향도 후속 연구를 통해 밝혀져야 한다고 강조했다. 질병을 악화시키는 것으로만 알려졌던 장내 곰팡이가 되려 간을 보호하는 역할을 했다는 이번 발견은 인간 마이크로바이옴(장내 미생물 생태계)의 복잡성과 가능성을 새롭게 보여준다. 학계에서는 이 미생물들이 단순한 공생체가 아닌 치료 물질의 공장일 수 있다는 점에도 주목하고 있다.

야생 침팬지들이 자연 발효된 알코올이 들어 있는 과일을 나눠 먹는 모습이 포착됐다. 이를 근거로 야생 침팬지들이 인간들처럼 알코올을 섭취하며 유대감을 형성할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 엑서터대 킴벌리 호킹스 교수팀은 22일(현지시간) 과학 저널 커런트 바이올로지(Current Biology)에서 아프리카 기니비사우 칸탄헤즈 국립공원에서 야생 침팬지들이 알코올이 든 과일을 나눠 먹는 모습이 처음으로 카메라에 포착됐다고 밝혔다. 연구팀은 침팬지가 인류의 조상처럼 사회적 유대감을 위해 함께 술을 마시는 행동을 하는 것일 수 있다고 추정했다. 논문 제1 저자인 애나 볼랜드 연구원은 "사람은 술을 통해 행복감과 편안함을 느끼고 사회적 유대감을 형성한다"며 "이 발견은 침팬지가 알코올 과일을 의도적으로 나눠 먹는지, 그 이유는 무엇인지에 대한 흥미로운 의문을 불러일으킨다"고 말했다. 이 연구에서는 야생 침팬지 서식 지역에 설치된 동작 인식 카메라에 침팬지들이 발효된 과일을 나눠 먹는 모습이 10차례 촬영됐다. 이들이 나눠 먹은 과일의 알코올 함량(Alcohol By Volume)은 최고 0.61%로 측정됐다. 침팬지가 알코올을 섭취한다는 사실은 이전 연구에서도 보고된 바 있다. 호킹스 박사는 2015년 옥스퍼드 브룩스대학 재직 당시 서부 아프리카 기니에서 침팬지가 자연 발효된 야자 수액(알코올 함량 약 3%)을 마시는 것을 확인해 발표했다. 하지만 침팬지가 알코올을 마시는 이유나 알코올이 침팬지 신진대사에 미치는 영향 등은 알려지지 않았다. 과학자들은 ‘술에 취하는 것’이 생존 확률을 향상하지 못하기 때문에 침팬지가 알코올을 먹는 다른 이유가 있을 것으로 추정한다. 호킹스 교수는 “침팬지가 항상 음식을 공유하지는 않기 때문에 발효된 과일을 함께 나눠 먹는 행동은 중요할 수 있다”며 “의도적으로 에탄올이 든 과일을 찾는지, 체내 알코올 대사가 어떻게 이뤄지는지 등을 더 알아볼 필요가 있지만, 이 행동이 '잔치'의 초기 진화 단계일 수 있다”고 말했다. 한편 인간과 침팬지는 조상이 같기 때문에 같은 학명으로 분류돼야 한다고 미국의 연구진이 주장했다. 미국 미시간주 웨인주립대학교 의대 연구팀은 사람과 침팬지, 고릴라, 오랑우탄, 원숭이(MONKEY) 및 쥐의 DNA를 검사한 결과 인간과 침팬지의 유전인자는 99.4%가 같았다고 보고서를 통해 밝혔다. 이 같은 연구결과를 감안할 경우 침팬지는 원숭이류가 아니라 ‘호모(HOMO)’로 분류돼야 한다고 보고서는 지적했다. 현재 인간이라는 뜻을 가진 ‘호모’로 분류되는 것은 사람 밖에 없다. 연구팀은 사람과 침팬지는 500만-600만년 전에 같은 조상으로부터 태어났다고 밝혔다. 연구결과는 또 침팬지에 이어 고릴라가 인간과 비슷한 유전자를 가장 많이 가진 것으로 확인됐다. 그 다음은 오랑우탄, 원숭이 순으로 공유 유전인자가 많았다.

심혈관 질환(CVD) 위험을 높이는 요인으로 꼽히는 야간 교대 근무를 하는 사람도 밤에는 먹지 않고 낮에만 식사하면 야간 근무에 따른 심혈관 질환 위험을 낮출 수 있다는 임상시험 결과가 나왔다. 미국 하버드 의대 브리검 여성병원 프랭크 시어 교수팀은 9일 과학 저널 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에서 젊고 건강한 20명을 대상으로 야간 교대 근무를 모방하고 식사 시간을 통제하면서 심혈관 질환 위험 지표 등을 측정하는 임상시험을 실시, 이런 결과를 얻었다고 밝혔다. 연구팀은 야간 근무자도 낮에만 식사하면 교대 근무 관련 심혈관 질환 위험을 피할 수 있는 것으로 나타났다며 이는 교대 근무와 관련된 심혈관 건강에서 식사 시간이 수면 시간보다 더 큰 위험 요소가 될 수 있음을 시사한다고 말했다. 교대 근무는 많은 연구에서 관상동맥 심장질환(CHD) 위험을 높이는 등 심혈관 질환 위험 요인으로 확인되고 있다. 하지만 이런 위험 증가는 생활방식이나 사회경제적 지위 등의 차이로는 완전히 설명되지 않고 있다. 시어 교수는 야간 근무나 시차 등 일주기 불일치가 심혈관계에 미치는 영향에 대한 효과적인 대응책은 아직 확립되지 않았다며 이 연구에서 음식 섭취 시기가 교대 근무 관련 심혈관 질환 위험에 미치는 영향을 알아보고자 했다고 말했다. 연구팀은 젊고 건강한 참가자 20명에게 2주간 임상연구센터 내 시간을 알 수 없는 공간에 머물며 야간 교대 근무를 하게 하고 식사 시간을 조절하면서 신체 기능 변화를 측정, 야간 근무와 식사 시간의 영향을 분석했다. 참가자들은 어두운 조명 환경에서 32시간 동안 깨어 있으면서 일정한 자세를 유지하고 매시간 같은 간식을 먹은 다음 모의 야간 근무에 참여했으며, 일부는 낮과 밤에 식사하는 그룹에, 일부는 낮에만 식사하는 그룹에 배정됐다. 그런 다음 자율 신경계 지표와 혈전 위험을 증가시키는 플라스미노겐 활성제 억제제-1, 혈압 등 다양한 심혈관 위험 인자를 측정, 식사 시간과 야간 근무 등이 미치는 영향을 조사했다. 그 결과 낮과 밤에 식사한 참가자들은 야간 근무 후 심혈관 위험 인자가 모두 기준선에 비해 증가했으나, 낮에만 식사한 참가자들은 위험 요소들이 야간 근무 전과 후 동일하게 유지되는 것으로 나타났다. 논문 제1 저자 겸 공동 교신저자인 새러 첼라파 교수는 "이 연구는 모든 요인을 통제했기 때문에 두 그룹의 야근 후 심혈관 위험 요소 차이는 수면 시간이나 식사 자체보다 식사 시간의 차이에서 비롯된 것으로 볼 수 있다"고 말했다. 연구팀은 주간과 야간 식사의 장기적 영향을 알려면 추가 연구가 필요하지만, 이 결과는 식사 시간 조절을 통해 야간 근무자들의 건강을 개선할 수 있음을 시사한다"며 "야간 시간대 식사를 피하거나 제한하는 것이 야간 근무자나 불면증·수면-각성 장애를 겪는 사람에게 도움이 될 수 있을 것"이라고 밝혔다. ◆ 출처 : Nature Communications, Chellappa SL et al., 'Daytime eating during simulated night work mitigates changes in cardiovascular risk factors: secondary analyses of a randomized controlled trial', https://www.nature.com/articles/s41467-025-57846-y

부산대 연구진이 먹는 약으로 부작용 없이 대장암을 효과적으로 치료할 수 있는 새로운 기술을 개발했다. 부산대는 제약학과 유진욱 교수 연구팀이 경구투여 경로를 이용해 전신 분포 없이 대장암 조직에 직접적·선택적으로 약물을 전달할 수 있는 효과적인 ‘국소 정밀 대장암 치료 플랫폼 기술’을 개발했다고 7일 밝혔다. 기존 대장암 치료는 항암화학요법이 주된 치료 방법으로 사용되고 있으나, 대부분의 약물이 암 조직이 아닌 정상 조직으로 분포돼 극심한 부작용을 일으키고 암 조직에는 매우 적은 약물만 축적돼 치료 효과가 제한되는 큰 한계점이 있다. 연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 sol-gel-sol(특정 환경에서 약물이 고체(gel)와 액체(sol) 상태를 오가는 방식) 전환 기술과 암세포 특이적 나노복합체를 결합한 새로운 약물 전달체를 개발하고, 대장암 동물 모델을 대상으로 검증했다. 경구 투여된 약물 전달체는 위에서 산성 환경에 의해 젤 상태로 변환돼 내부에 봉입된 약물 나노복합체가 흡수 또는 분해되지 않도록 보호하고, 대장에 도달하면 수소 이온 농도 지수(pH) 변화에 따라 젤 구조가 해체돼 나노복합체가 암 조직에 선택적으로 분포될 수 있도록 설계됐다. 또 암 조직에 분포된 후 나노복합체는 암세포 내 특정 효소 활성에 반응해 약물 방출이 촉발돼 건강한 조직에는 전혀 영향을 주지 않으면서 강력한 항암 효과를 발휘할 수 있도록 했다. 연구팀이 제안한 약물 전달 구조는 항암 치료에 있어 기존 전신 투여 방식의 부작용을 획기적으로 줄이고 치료 효과를 극대화할 수 있다. 또 염증성 장 질환과 같은 대장 질환 및 마이크로바이옴(인체미생물 유전정보) 치료제 개발에도 적용 가능성이 높아 다양한 대장 질환 치료를 위한 국소 정밀 치료제 개발의 새로운 지평을 열 것으로 기대된다. 유진욱 교수는 “이번 연구는 단순히 대장암 치료를 넘어, 국소 치료의 새로운 패러다임을 제시한 것”이라며 “앞으로 이 기술이 환자들의 삶의 질을 크게 개선할 수 있기를 기대한다”고 말했다. 한편 이번 연구는 한국연구재단의 중견연구 및 세종과학펠로우십 지원을 받아 부산대 제약학과 유진욱 교수가 교신저자, 이주호 박사가 제1저자로 수행했다. 논문은 ‘위장관 내 sol-gel-sol 변환 및 암세포 특이적 나노복합체를 응용한 경구용 국소 대장암 표적 치료’라는 제목으로 국제 학술지 ‘화학공학 저널’ 2월 1일자에 게재됐다.