노화를 막기위해 수십억원씩 사용하는 브라이언 존슨(오른쪽)과 그의 아들이 각자의 혈액 샘플을 들고 있다.[출처 = 브라이언 존슨 SNS]

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[헤럴드경제=구본혁 기자] “인류의 숙원 무병장수의 꿈 실현될까?”

광주과학기술원(GIST)은 의생명공학과 류동렬 교수 연구팀이 충남대학교병원 이현승 교수팀, 고려대학교 생명공학부 최동욱 교수팀, 에이치이엠파마, 아모레퍼시픽 연구진과의 공동연구를 통해 장내 미생물이 노화를 늦추고 건강에 미치는 긍정적 효과를 규명했다고 밝혔다.

연구팀은 유산균 생균이 생산하는 대사체에 주목해 장내 공생미생물이 생성하는 대사산물인 3-페닐락틱산(PLA)이 미토콘드리아 항상성을 강화하여 근감소증과 같은 노화 관련 질환의 개선에 중요한 역할을 할 수 있음을 확인했다.

연구팀은 특히 건강수명을 객관적으로 평가할 수 있는 ‘건강노화인덱스(Healthy Aging Index, HAI)’를 개발하고 이를 통해 PLA의 효과를 체계적으로 검증했다.

건강노화인덱스는 활력(자발적 움직임), 산소 소비량(미토콘드리아 기능) 및 ATP(모든 세포 활동의 에너지원인 아데노신 삼인산 생성 효소) 생성량 등을 종합적으로 평가하여 ‘수명의 단순 연장’과 ‘건강수명의 연장’을 객관적으로 구분할 수 있는 새로운 지표다.

이번 연구를 통해 노화 과정에서 20~80% 정도 감소하는 미토콘드리아의 항상성은 식이를 통한 PLA 공급으로 젊은 개체의 최대 80%까지 회복했으며, 이는 근감소증과 같은 노화 관련 질환의 개선에 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다고 연구팀은 설명했다.

미토콘드리아 항상성 강화는 PLA 투여군에서 대조군 대비 산소 소비량이 1.5배, ATP 생성량이 1.8배 증가한 수치로 입증되었다. 연구진은 PLA가 근감소증 치료제 개발뿐만 아니라, 건강한 노화를 위한 기술의 발전에도 크게 이바지할 것으로 기대하고 있다.

이번 연구를 수행한 연구진. 류동렬(앞줄 왼쪽부터 시계 반대 방향으로) GIST 의생명공학과 교수, 조윤주 박사, 김주원 건국대 의과대학 교수, 조동현 에이치엠파마 박사.[GIST 제공]

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생체에너지를 생산·공급하는 ‘파워플랜트’ 역할을 하는 미토콘드리아는 나이듦에 따라 혹은 독성 물질에 노출됨에 따라 기능 이상을 맞이할 수 있는데, 미토콘드리아의 기능 이상은 대부분 노화와 관련된 질병으로 이어지며 신경퇴행질환·루게릭병·심혈관계 질환·정신 질환·당뇨·암과 같은 다양한 질병과 연관이 있다.

따라서 미토콘드리아와 같은 세포 소기관을 새롭게 만들고, 나쁜 것은 파괴하여 재활용하는 과정이 지속적으로 이뤄져야 한다. 이 과정이 잘 관리되면 우리 몸의 노화속도가 늦어지고, 건강수명이 연장될 수 있다.

연구팀은 또한 PLA가 근육과 에너지 대사에는 어떤 긍정적인 영향을 미치는지 상세히 분석했다.

그 결과, PLA는 미토콘드리아 활성화(젊은 개체의 70~80% 수준으로 회복), 스트레스 저항성(투여하지 않은 대조군 비교 약 1.5~2배 증가) 및 수명(투여하지 않은 대조군 비교 6.6% to 21.2% 증가)을 증가시켜 건강수명(HAI 기준 약 150% 증가)을 연장하고 근육노화 증상을 개선하는 데 중요한 역할을 하는 것을 확인했다.

류동렬 교수는 “이번 연구는 장내 공생미생물이 생성하는 대사산물이 노화 관련 질환, 특히 근감소증과 같은 근육 노화 개선에 중요한 역할을 할 수 있음을 최초로 보여 준 사례”라며 “건강노화인덱스는 삶의 질 개선 없이 단순히 오래 살게 하는 약물을 선별할 수 있도록 하여 건강하게 장수할 수 있도록 돕는 약물의 개발에 필수적인 지표로 활용될 것으로 기대된다”고 밝혔다.

이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 게재됐다.