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김일혁 박사의 Healthy Life
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[기고] 알고 계십니까? 장수유전자 Sir2 (하)S i r 2 유전자의 Switch on 물질 S i r 2 유전자의 역할은 △세포를 수복하는 단백질의 활성화 △Apotosis의 억제 △생명의 유지에 필요한 에너지 량의 조정 등으로 포유류에 있어서도 장수에 관계하는 중요한 경로를 모두 제어한다. 예를 들면 인슐린의 생성이나 전달경로의 제어, 세포 에너지를 만들어내는 미토콘드리아의 제어 등이다.유전자는 보통 Switch off 의 상태에 있는 것처럼 S i r 2 유전자 또한 같다. 효모균의 먹이가 되는 포도당의 칼로리를 25% 감소하면 미토콘드리아가 NAD라고 하는 물질을 토해낸다. 이 NAD가 세포의 핵 속에 들어가면 S i r 2 유전자가 Switch on(스윗치 들어감)이 되어 활성화된다. 이를테면 칼로리 제한에 의해서 S i r 2 유전자 Switch가 “on"이 된다는 것이다. 다른 실험에서도 마우스의 먹이의 칼로리를 40%로 감소했더니 수명이 1.3배 연장되고 붉은색 원숭이는 사료의 칼로리를 줄였더니 백발이 줄고 털의 질도 좋아지는 등 소위 노화가 억제된 것이다. 칼로리 제한에 의해서 세포에 NAD물질이 많아지면 S i r 2 유전자 Switch가 “on"되어 수명이 연장되고 반대로 NAD가 적어지면 S i r 2 유전자 Switch는 “off"가 된다. S i r 2 유전자를 Switch on 시키는 Resveratrol 가렌데 교수 연구실에서 S i r 2 유전자 발견에 관여한 하버드대학의 데이비드 신크레어 교수는 마우스 실험에서 S i r 2 유전자의 Switch를 넣는 이른바 “on" 시키는 물질을 발견 「Nature」에 발표했다. 이 물질이 다름 아닌 현재 많은 연구 분야에서 관심을 끌고 있는 Resveratrol이다. 이 논문은 「높은 칼로리 상태의 마우스에 Resveratrol를 투여하면 칼로리를 제한하지 않았는데도 불구하고 S i r 2 유전자가 활성화되어 수명이 연장되었다」는 내용이다. Resveratrol은 長壽遺傳子인 S i r 2의 활성화에 도움이 된다고 생각되어 그 때문에 수명을 연장하게 되는 것이다. 신크레어 교수는 2003년 영국 과학잡지 「Nature」에 「노화를 억제하는 획기적인 물질을 발견했다」는 가렌데 교수의 연구에 의해서 동물실험 등에서 칼로리 제한으로 수명이 연장된다는 것을 알았지만 생체 내에서 이와 같은 반응을 일으키는 물질을 신크레어 교수팀은 레드와인의 성분 중에서 발견한 것이다. 즉 Resveratrol였던 것이다. 이때는 효모의 세포를 써서 한 실험이었지만 통상보다 70%나 수명이 연장되었던 것이다. 이것이 계기가 되어 「인간의 수명을 연장하는 新藥開發의 가능성이 있다」「사람도 30~50% 수명을 연장할 수 있을지도 모른다.」고 미국의 미디어는 떠들어 댔다. 또 동 연구팀은 사람에게 보다 가까운 DNA를 갖는 마우스를 사용해서 연구를 다시 시작, 2006년에 재차 「Nature」에 Resveratrol의 壽命延長, 生活習慣病 예방에 대해서 논문을 발표하였다. 이 실험에서 Resveratrol은 고칼로리 사료를 섭취한 마우스의 생리기능을 표준사료를 섭취한 마우스의 생리기능에 가까워지게 하여 생존률을 높인다는 것을 알게 되었다. 이때부터 Resveratrol은 고칼로리식(食)을 한 경우에도 공복 시와 같은 경로로 활성화 시킨다. 또한 인슐린 감수성의 증가, 장기의 건강이상의 감소, 미토콘드리아의 대사경로를 증가 등 여러 장수경로를 조정함으로서 건강을 증진시킨다는 것이 확실해졌다.최근 100세 이상의 장수인의 공통적인 유전자의 특징을 발견한 미국 보스턴 대학의 연구팀이 미국 과학잡지 「Science, 전자판」에 발표한 내용에 따르면 장수는 생활스타일이나 환경에도 크게 영향을 받지만 이런 유전자의 특징을 조사하면 100세까지 살 수 있다는 것이 가능한가를 정확하게 예측할 수 있다고 한다. 연구팀은 더욱 자세히 연구해서 왜 장수하는 사람은 질병의 발증이 늦는가를 알게 되면 예방이나 치료의 연구에도 도움이 된다고 이야기 하고 있다. 연구에서는 100세 이상의 백인 1,055명과 무작위로 선정한 1,267명의 유전자를 비교, 장수에 관련될 것으로 생각되는 150의 유전자타입을 특정하였다. 100세까지 장수하는 타입을 분석한 바 77%의 정확도를 나타냈다. 그러나 당뇨병이나 고혈압 등에 걸리기 쉬운 유전자의 수는 100세 이상과 그 외의 경우와는 별 차이가 없었다. 앞으로 長壽유전자 S i r 2를 중심으로 진행되고 있는 많은 연구에서 과연 神의 領域이 아닌 우리 인간의 진정한 壽命延長은 계속 가능 한가 기다려진다. <끝>2010-08-25 10:34
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[기고] 알고 계십니까? 장수유전자 Sir2 (상)구약전서 창세기 제6장 제3절에 ‘여호와께서 가라사대 나의 신이 영원이 사람과 함께하지 아니하리니 이는 그들이 육체가 됨이라. 그러나 그들의 날은 일백이십년이 되리라 하시니라’이처럼 지금까지 신의 영역으로만 생각해 왔던 인간의 수명이 바이오테크놀러지의 핵심 분야인 유전공학, 다시 말해서 DNA 조작으로 인간의 불로장수의 길이 열리고 있는 것이다. 물론 중국의 진시황제의 염원이던 不老長壽의 꿈은 아니지만 적어도 健康長壽는 가능한 현실이 되고 있다.지난 20세기 100년 동안 우리 인간의 수명은 평균 47세에서 75세까지 연장되면서 장수하게 되었다. 100년 동안 과학문명의 발달로 식생활의 개선과 향상은 물론 우수의약품의 생산으로 무려 30년 가까운 수명이 연장된 것은 실로 놀라운 일이 아닐 수 없다. 이와 같이 수명이 연장되고 장수하게 된 것은 뇌의 건강, 행동 및 사고 패턴, 그리고 일상생활에 있어서의 건강유지라고 하는 3가지 원인에 대한 현대인의 관심이 지대했기 때문이라고 생각된다.우리 인간 수명에 관한 역사나 기록을 보면 진시황제와는 달리 Centenarian 즉 100세를 넘게 살다 간 장수인들이 적지 않다. 구약전서에 나오는 야곱은 147세, 모세는 120세를 살았다고 전해지고 있으며 의학의 아버지로 불리는 희랍의 히포크라테스는 109세, 철학가 소크라테스는 98세, 수학자 피타고라스는 99세를 살았다고 하는데 신빙성이 있는 것으로 알려지고 있다.그러나 역사적으로 가장 Centenarian으로 알려진 장수자는 스카치 위스키 ‘올드 파’의 브랜드로 너무나 잘 알려진 영국의 ‘토마스 파’라는 사람이다. 그는 1483년에 농부의 아들로 태어나 102세 되던 해 젊은 여성을 폭행한 죄로 18년간 교도소 생활을 한 다음 120세 되던 해에 재혼하여 애를 낳기도 했다. 또한 그는 나이가 들면서도 허약증후는 없이 130세 때까지도 농사를 지으면서 틈이 나면 승마를 즐겼다고 한다. 그가 죽기 수년 전부터 눈과 기억력이 나빠졌지만 청각이나 지각은 죽을 때까지 완전했다고 한다. 1935년 152세 9개월 되던 해 그의 장수를 전해들은 영국의 왕실에서는 그를 버킹검 궁전으로 초대하여 산해진미의 만찬을 베풀었다. 그때 폭식한 것이 원인이 되어 그는 일주일 후 급사했다고 한다. 한편 최근의 세계제일의 장수자로서는 ‘기네스북’에 수재되어 공인되고 있는 122세를 살다 간 프랑스 남부 태생의 쟝 루이스 칼멘트 할머니이다. 칼멘트(1875~1997) 할머니의 120세 때의 건강상태가 다음과 같이 전해지고 있다.눈은 백내장 때문에 전혀 볼 수가 없고 귀도 거의 듣지를 못했다. 116세 때에 양쪽의 대퇴골 골두골절로 이미 휠체어 생활을 하고 있었으니 이른바 뇌는 아무런 손상 없이 깨끗하고 확실했단다. 즉 120세의 카르망 할머니는 비록 눈, 귀, 뼈는 나이가 들어 노화했지만 뇌나 내장 그리고 음식을 씹는 咀嚼力은 젊은이 못지않다고 전해지고 있다. 이처럼 그녀는 일반사람에 비해서 노화의 진행이 완만하게 진행된 것만은 확실하다. 장수유전자 S i r 2의 발견 이처럼 고금을 통해서 100세 이상을 살다간 100세인도 적지 않지만 최근에 와서는 선진 각국이 고령화 사회 또는 고령사회로 접어들면서 100세까지 건강하게 장수 한다는 것은 결코 꿈만은 아닌 현실이 되고 있다. 우리나라만 해도 평균 수명이 남성 70대 후반, 여성 80대 초반으로 연장되어 가까운 미래에 100세인 시대는 자연스럽게 도래 할 전망이다.이와 같이 장수인생, 장수사회를 목전에 둔 최근 즉 2003년에 노화를 억제하는 획기적인 물질이 영국 과학 전문잡지 「Nature」에 발표되면서 안티에이징, 안티메타볼릭 신드롬, 다이옥신 억제 및 방사선 피폭 등 치료까지 연구가 진전되어 가고 있어 세계인의 이목을 집중 시키고 있다. 그 노화억제 물질이 동물성지방을 많이 섭취하는 프랑스 사람들이 더불어 지방을 많이 섭취하는 인근의 영국 사람들이나 독일 사람들에 비해서 심장질환이 적다는 이른바 「French Paradox」의 키를 쥐고 있는 Resveratrol이다. 미국 MIT의 레오날드 가렌데 교수그룹은 지난 91년부터 8년간 長壽에 관한 연구 끝에 유전자 「S i r 2」를 효모균에서 발견했다. 가란데 교수그룹은 빵이나 맥주 등을 만들 때 사용한 효모균을 사용해서 노화의 경로와 과정을 추구하여 효모균의 유전자 중에서 장수에 관한 유전자를 탐색, S i r 2를 발견하게 된 것이다. 따라서 S i r 2 유전자를 제거하면 효모균은 바로 죽고 S i r 2 유전자를 증가하면 長生한다는 사실을 알고 이 유전자를 세포에 취입하면 수명이 연장된다는 획기적인 사실을 발견, 당시 미국에서는 TV 등 메스컴에서 대대적으로 방영한 바 있다. 그 후 선충(線蟲)으로 실험한 바 S i r 2 유전자에 의해서 수명이 1.5배 연장되고 또한 마우스에도 S i r 2 유전자가 있다는 것을 알게 되었으며 21세기에 접어들면서 사람의 유전자에서도 S i r 2와 같은 유전자가 발견되었다. 가렌데 교수그룹이 이 연구에 효모균을 택한 것은 효모균이 단순 생물이고 유전자가 5,000개밖에 되지 않기 때문에 장수 유전자를 찾기 쉽다고 생각했기 때문이다. 더욱이 S i r 2 유전자는 선충, 초파리 및 포유류에서도 같은 일을 한다. S i r 2 유전자는 생물의 진화과정에서 노화 그 자체를 컨트롤하고 또한 관여하는 특별한 유전자이다.2010-08-19 11:05
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알고 계십니까? 장수유전자 Sir2 (상)
김일혁 박사의 Healthy Life
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- 입력 2010-08-19 11:05
구약전서 창세기 제6장 제3절에 ‘여호와께서 가라사대 나의 신이 영원이 사람과 함께하지 아니하리니 이는 그들이 육체가 됨이라. 그러나 그들의 날은 일백이십년이 되리라 하시니라’이처럼 지금까지 신의 영역으로만 생각해 왔던 인간의 수명이 바이오테크놀러지의 핵심 분야인 유전공학, 다시 말해서 DNA 조작으로 인간의 불로장수의 길이 열리고 있는 것이다. 물론 중국의 진시황제의 염원이던 不老長壽의 꿈은 아니지만 적어도 健康長壽는 가능한 현실이 되고 있다.지난 20세기 100년 동안 우리 인간의 수명은 평균 47세에서 75세까지 연장되면서 장수하게 되었다. 100년 동안 과학문명의 발달로 식생활의 개선과 향상은 물론 우수의약품의 생산으로 무려 30년 가까운 수명이 연장된 것은 실로 놀라운 일이 아닐 수 없다. 이와 같이 수명이 연장되고 장수하게 된 것은 뇌의 건강, 행동 및 사고 패턴, 그리고 일상생활에 있어서의 건강유지라고 하는 3가지 원인에 대한 현대인의 관심이 지대했기 때문이라고 생각된다.우리 인간 수명에 관한 역사나 기록을 보면 진시황제와는 달리 Centenarian 즉 100세를 넘게 살다 간 장수인들이 적지 않다. 구약전서에 나오는 야곱은 147세, 모세는 120세를 살았다고 전해지고 있으며 의학의 아버지로 불리는 희랍의 히포크라테스는 109세, 철학가 소크라테스는 98세, 수학자 피타고라스는 99세를 살았다고 하는데 신빙성이 있는 것으로 알려지고 있다.그러나 역사적으로 가장 Centenarian으로 알려진 장수자는 스카치 위스키 ‘올드 파’의 브랜드로 너무나 잘 알려진 영국의 ‘토마스 파’라는 사람이다. 그는 1483년에 농부의 아들로 태어나 102세 되던 해 젊은 여성을 폭행한 죄로 18년간 교도소 생활을 한 다음 120세 되던 해에 재혼하여 애를 낳기도 했다. 또한 그는 나이가 들면서도 허약증후는 없이 130세 때까지도 농사를 지으면서 틈이 나면 승마를 즐겼다고 한다. 그가 죽기 수년 전부터 눈과 기억력이 나빠졌지만 청각이나 지각은 죽을 때까지 완전했다고 한다. 1935년 152세 9개월 되던 해 그의 장수를 전해들은 영국의 왕실에서는 그를 버킹검 궁전으로 초대하여 산해진미의 만찬을 베풀었다. 그때 폭식한 것이 원인이 되어 그는 일주일 후 급사했다고 한다.
한편 최근의 세계제일의 장수자로서는 ‘기네스북’에 수재되어 공인되고 있는 122세를 살다 간 프랑스 남부 태생의 쟝 루이스 칼멘트 할머니이다. 칼멘트(1875~1997) 할머니의 120세 때의 건강상태가 다음과 같이 전해지고 있다.눈은 백내장 때문에 전혀 볼 수가 없고 귀도 거의 듣지를 못했다. 116세 때에 양쪽의 대퇴골 골두골절로 이미 휠체어 생활을 하고 있었으니 이른바 뇌는 아무런 손상 없이 깨끗하고 확실했단다. 즉 120세의 카르망 할머니는 비록 눈, 귀, 뼈는 나이가 들어 노화했지만 뇌나 내장 그리고 음식을 씹는 咀嚼力은 젊은이 못지않다고 전해지고 있다. 이처럼 그녀는 일반사람에 비해서 노화의 진행이 완만하게 진행된 것만은 확실하다.
장수유전자 S i r 2의 발견 이처럼 고금을 통해서 100세 이상을 살다간 100세인도 적지 않지만 최근에 와서는 선진 각국이 고령화 사회 또는 고령사회로 접어들면서 100세까지 건강하게 장수 한다는 것은 결코 꿈만은 아닌 현실이 되고 있다. 우리나라만 해도 평균 수명이 남성 70대 후반, 여성 80대 초반으로 연장되어 가까운 미래에 100세인 시대는 자연스럽게 도래 할 전망이다.이와 같이 장수인생, 장수사회를 목전에 둔 최근 즉 2003년에 노화를 억제하는 획기적인 물질이 영국 과학 전문잡지 「Nature」에 발표되면서 안티에이징, 안티메타볼릭 신드롬, 다이옥신 억제 및 방사선 피폭 등 치료까지 연구가 진전되어 가고 있어 세계인의 이목을 집중 시키고 있다. 그 노화억제 물질이 동물성지방을 많이 섭취하는 프랑스 사람들이 더불어 지방을 많이 섭취하는 인근의 영국 사람들이나 독일 사람들에 비해서 심장질환이 적다는 이른바 「French Paradox」의 키를 쥐고 있는 Resveratrol이다. 미국 MIT의 레오날드 가렌데 교수그룹은 지난 91년부터 8년간 長壽에 관한 연구 끝에 유전자 「S i r 2」를 효모균에서 발견했다. 가란데 교수그룹은 빵이나 맥주 등을 만들 때 사용한 효모균을 사용해서 노화의 경로와 과정을 추구하여 효모균의 유전자 중에서 장수에 관한 유전자를 탐색, S i r 2를 발견하게 된 것이다. 따라서 S i r 2 유전자를 제거하면 효모균은 바로 죽고 S i r 2 유전자를 증가하면 長生한다는 사실을 알고 이 유전자를 세포에 취입하면 수명이 연장된다는 획기적인 사실을 발견, 당시 미국에서는 TV 등 메스컴에서 대대적으로 방영한 바 있다. 그 후 선충(線蟲)으로 실험한 바 S i r 2 유전자에 의해서 수명이 1.5배 연장되고 또한 마우스에도 S i r 2 유전자가 있다는 것을 알게 되었으며 21세기에 접어들면서 사람의 유전자에서도 S i r 2와 같은 유전자가 발견되었다.
가렌데 교수그룹이 이 연구에 효모균을 택한 것은 효모균이 단순 생물이고 유전자가 5,000개밖에 되지 않기 때문에 장수 유전자를 찾기 쉽다고 생각했기 때문이다. 더욱이 S i r 2 유전자는 선충, 초파리 및 포유류에서도 같은 일을 한다. S i r 2 유전자는 생물의 진화과정에서 노화 그 자체를 컨트롤하고 또한 관여하는 특별한 유전자이다.
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