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2018.03.28 13:34 | Posted by hinghing HingHing

칼로리 섭취 줄이면 확실히 오래 산다.


[바이오토픽] 칼로리 섭취 줄이면 확실히 오래 산다
의학약학  양병찬 (2018-03-23 09:32)
사상 최고의 포괄적 연구에서, 에너지 섭취를 줄이면 대사(metabolism)가 늦어지는 것으로 밝혀졌다. 


@ Cell Metabolism

칼로리 섭취를 줄인 사람들을 대상으로 한 연구에서, "칼로리 제한이 인간의 대사를 지연시킨다"는 사상 초유의 강력한 증거가 제시되었다. 이는 많은 이들로 하여금 "「저칼로리 생활방식(low-calorie lifestyle)」이나 「섭식제한(restricted eating)의 생물학적 효과를 모방하는 치료법」(참고 1)이 노년의 건강을 향상시키고 심지어 수명을 연장할 수 있다"는 희망을 품게 한다.

수명이 짧은 동물들(예: 벌레, 파리, 생쥐)을 대상으로 한 선행연구에서는, 칼로리 제한이 대사를 늦추고 수명을 연장하는 것으로 밝혀진 바 있다. 그러나 수명이 긴 인간과 기타 영장류를 대상으로 한 연구는 수행하기가 어려울 뿐더러 명확한 결론이 나오지도 않았다.

이번 연구는 미국 국립보건원(NIH)의 연구비 지원 하에 수행된 칼레리(CALERIE: Comprehensive Assessment of Long term Effects of Reducing Intake of Energy)라는 다기관 임상시험(multi-centre trial)의 일환으로 실시되었다. 칼레리는 무작위대조군 시험으로, 200여 명의 건강한 비(非)비만 성인을 대상으로 2년 동안 칼로리 제한이 대사에 미치는 영향을 측정했다.

"칼레리 임상시험은 '인간의 노화속도가 변경될 수 있는가?'라는 의문에 답변을 제시한 중요한 연구다"라고 위스컨신-매디슨 대학교에서 노화를 연구하는 로잘린 앤더슨 박사는 말했다. 그녀는 '효모의 칼로리 제한'에 관한 연구를 시작으로 경력을 쌓기 시작하여, 현재 '붉은털원숭이의 칼로리 제한'에 관한 두 건의 대규모 연구 중 하나를 지휘하고 있다. "이번 논문은 '다른 동물실험들에서 얻은 모든 결과들이 인간에게 적용될 수 있다'는 주장을 입증하는 사상 초유의 확고한 증거를 제시했다"라고 그녀는 덧붙였다.

정밀한 측정

3월 22일 《Cell Metabolism》에 실린 이번 연구에서(참고 2), 연구진은 페닝턴 생의학연구센터(루이지애나 주 배턴루지)에서 모집한 53명의 참가자들을 대상으로 연구를 수행했다. 페닝턴 생의학연구센터는 전 세계에 설치된 20대 첨단 대사시설(metabolic chamber)중 네 개를 보유하고 있는데, 이 시설은 작은 호텔객실과 비슷한 밀폐된 공간으로, 참가자들이 들이마시는 산소와 날숨으로 배출하는 이산화탄소를 매분 측정할 수 있다. "그 시설은 연구자들로 하여금 참가자들의 에너지 사용방식을 사상 유례없는 정확성으로 추적할 수 있게 해준다"라고 앤더슨 박사는 말했다. 산소-이산화탄소 비율과 참가자의 소변에 포함된 질소를 분석하면, 참가자가 지방과 탄수화물과 단백질 중 어느 것을 연소시키는지 알 수 있다.

21-50세 사이에 속하는 참가자들은 두 그룹으로 무작위로 나뉘어, 34명(시험군)은 칼로리 섭취를 평균 15% 줄이고, 19명(대조군)은 평소의 식생활을 그대로 유지했다. 그리고는 2년의 연구기간 중 매년 말에 일련의 테스트를 통해 '전반적인 대사'와 '생물학적 노화 지표(예: 대사 도중에 방출되는 활성산소와 관련된 손상)'를 측정했다. 또한 참가자들은 페닝턴 생의학연구센터의 대사시설에 24시간 동안 수용되었다.

테스트 결과, 시험군은 잠자는 동안 에너지를 대조군보다 훨씬 더 효율적으로 사용하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 기초대사율(base metabolic rate) 감소 효과는, 시험군의 체중감소(평균 9킬로그램)를 감안한 예상치보다 컸다. 그 밖의 임상 측정치들은 대사율 감소와 일관성을 보였으며, 노화로 인한 손상이 감소한다는 것을 시사했다.

대사모델: 동물 vs 인간

칼로리 제한은 지난 수십 년 동안 상이한 종(種)들의 수명을 연장하는 것으로 알려져 왔다. 1990년대에 과학자들은 수명이 짧은 예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)과 초파리(Drosophila melanogaster)를 이용하여 수명에 관여하는 유전자와 생화학경로를 확인하기 시작했다. 그들이 발견한 경로 중에는 인슐린감수성(insulin sensitivity)과 미토콘드리아(산소를 이용하여 에너지를 생성하는 세포 속의 미세구조)의 기능에 관련된 경로들이 포함되어 있었다. 뒤이은 연구에서, 연구자들은 칼로리 제한이 생쥐와 원숭이의 비슷한 경로를 변화시킨다는 사실을 밝혀냈다. 즉, 제한식(restricted diet)을 섭취한 생쥐들은 자유롭게 먹도록 허용된 생쥐보다 최대 65퍼센트까지 오래 사는 것으로 나타났으며, 현재 진행되고 있는 원숭이 연구(참고 3)에서는 생존기간이 연장되고 노화의 징후가 감소하는 현상이 나타나고 있다.

"인간의 수명에 관한 고품질 연구는 앞으로도 수십 년 동안 수행되며, 인간의 수명이 정말로 연장될 수 있는지를 확인할 것이다"라고 이번 연구를 지휘한 페닝턴 생의학연구센터의 린 레드먼 박사(생리학)는 말했다. 칼레리는 겨우 2년간 진행되었으며, 인간의 칼로리 제한식(calorie-restricted diet)이 (다른 종들의 장기적인 칼로리 제한에서 노화 지연에 관여하는 것으로 여겨지는) 대사, 호르몬, 유전자발현의 적응을 유도하는지 알아낼 요량으로 설계되었다.

좀 더 영리한 방법은?

물론 이번 연구에 참가한 사람들만큼 엄격한 식이제한을 원하는 사람은 거의 없을 것이며, 그런 식이제한은 가능하지도 않을 것이다. "그러나 칼로리 제한이 수명을 연장하는 생물학적 메커니즘을 이해하면, 좀 더 쉬운 개입방법을 고안하는 데 도움이 될 것이다"라고 앤더슨 박사는 말했다.

(1) 항산화식품 또는 약물
레드먼 박사는 '덜 엄격한 칼로리 제한'과 '(산화스트레스를 통제하기 위한) 항산화식품이 포함된 식사'를 결합하여 이번 시험을 반복해보고 싶다는 의향을 피력했다. 또는 항산화식품 대신 칼로리 제한의 핵심적인 측면을 모방하는 약물(예: 레스베라트롤)을 사용하는 방법도 고려해볼 만하다.

(2) 간헐적 제한
다른 과학자들은 '매달 며칠 동안만 칼로리 섭취를 제한하는 방법'의 효과를 알아보기 위한 연구를 시작했다. 이러한 간헐적 제한(intermittent restriction)은 지속적 칼로리 제한(continuous calorie restriction)만큼이나 생쥐의 노화질환(예: 당뇨병, 신경퇴화)를 방지하는 데 효과적인 것으로 밝혀진 바 있다(참고 4). "지속적인 다이어트로 인한 문제를 야기하지 않으면서 식이제한의 혜택을 모두 누리는 게 가능하다는 게 내 지론이다"라고 USC의 발터 롱고 박사(노인학)는 말했다. 롱고 박사는 '간헐적 칼로리 제한이 다양한 장애에 미치는 영향'에 관한 임상시험에 착수했다.

※ 참고문헌
1. https://www.nature.com/news/monkeys-that-cut-calories-live-longer-1.14963
2. Redman, L. M. et al. Cell Metab. (2018); https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S155041311830130X
3. https://www.nature.com/news/monkeys-that-cut-calories-live-longer-1.14963
4. Longo, V. D. & Mattson, M. P. Cell Metab. 19, 181–192 (2014); http://dx.doi.org/10.1016%2Fj.cmet.2013.12.008

※ 출처: Nature https://www.nature.com/articles/d41586-018-03431-x


원문링크 ::

http://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=292523