포스텍 이승재 교수팀 증명 "수명 조절 중요한 실마리"
포스텍 연구팀이 음식의 영양분이 아닌 맛과 냄새에 따라 인간의 노화와 수명을 변화시킬 수 있음을 알아냈다.
2일 포스텍에 따르면 생명과학과 이승재 교수와 박사과정 뮤라트 아르탄(Murat Artan)씨 등 연구팀은 세포 분화과정을 밝히는 실험모델로 사용해 유명해진 선형동물이자 노화 연구에 널리 쓰이는 예쁜꼬마선충으로 맛과 냄새를 감지하는 감각 신경세포가 자극을 받아 활발하게 작용하면 체내 인슐린 유사물질이 늘어나 몸 전체의 노화를 촉진하고 수명을 줄인다는 사실을 발견했다.
이 연구 성과는 생명과학분야에서 세계적 권위를 지닌 국제학술지 '진스 앤 디벨롭먼트(Genes and Development)' 최신호 표지 논문으로 게재됐다.
이 연구에 중요한 역할을 한 예쁜꼬마선충은 생체구조가 단순하고 3주간의 짧은 생애주기를 지닌 데다 노화를 조절하는 유전자가 포유동물과 같으면서도 유전자 조작이 손쉬워 수명 연장의 비밀을 풀 열쇠로 주목받고 있다.
또한 환경요인을 감지하는 감각 신경계가 수명을 50%까지 바꿀 수 있지만, 감각 신경세포가 어떠한 요인에 반응해 수명에 영향을 미치는지에 대해 지금까지 알려진 바가 없었다.
이런 상황에서 연구팀은 예쁜꼬마선충의 먹이인 대장균에서 감각 신경에 자극을 주는 화학물질을 추출해 실험했고, 맛과 냄새를 감지하는 신경세포가 활성화되면 'INS-6'라고 하는 인슐린 호르몬 분비가 늘어나는 것을 알아냈다.
특히 이 호르몬은 수명 연장에 관여하는 것으로 알려진 FOXO 인자의 활동을 둔화시켜 체내 다른 부위에 신호를 보내 수명을 단축시키는 것으로 확인됐다.
연구팀은 이와 함께 맛과 냄새를 감지하는 신경세포의 활성화가 수명 단축에 직접적인 영향을 끼친다는 것을 확인하기 위해 빛을 통해 특정 감각 신경계 활성에 영향을 주는 광유전학 기술을 사용한 자극으로도 같은 결과를 얻었다. 이에 따라 'INS-6 호르몬이 수명을 조절한다'는 것과 감각 신경세포가 주변 환경 변화를 감지하는 과정이 수명을 결정짓는 가장 첫 번째 단계임을 규명했을 뿐 아니라 광유전학 기술이 향후 노화와 수명 조절 기술로 개발될 가능성을 제시해 기대를 모으고 있다.
논문 교신저자인 이 교수는 "음식의 영양분이 아닌 냄새와 맛 자체가 수명에 영향을 줄 수 있다는 사실을 발견했다"면서 "감각 신경세포에 가해지는 자극으로 수명이 변하는 메커니즘을 발견해 노화와 수명조절에 중요한 실마리를 제공할 것"이라고 밝혔다.