겨울잠 자는 여우원숭이, 텔로미어 연장···노화 시계 되돌려

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우리는 모두 노화의 외적인 징후에 익숙하다. 거울 속 얼굴에는 처진 피부나 가늘어진 머리카락이 보일 수 있다. 그러나 많은 노화 관련 변화는 세포 내부, 특히 우리의 DNA에서도 시작되며, 시간이 지남에 따라 마모되고 손상될 수 있다. 흥미롭게도, 일부 생물은 이 과정을 일시적으로 되돌리는 방법을 찾아냈다.​

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마다가스카르에 서식하는 햄스터 크기의 원숭이인 살찐꼬리난쟁이여우원숭이는 매년 동면 기간 동안 세포 노화 시계를 되돌리는 능력을 가지고 있다. 듀크 대학교와 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 캠퍼스의 연구팀이 수행한 새로운 연구에 따르면, 이 영장류는 동면 중 텔로미어를 연장하여 세포를 일시적으로 젊게 만드는 것으로 나타났다.​

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텔로미어가 짧아질수록 늙어간다

텔로미어는 염색체 끝에 위치한 작은 캡으로, 신발끈 끝의 플라스틱 팁처럼 염색체를 보호하는 역할을 한다. 세포가 분열할 때마다 텔로미어의 일부가 손실되어 점차 짧아지며, 이는 노화의 주요 원인 중 하나다. 만성 스트레스, 좌식 생활 방식, 수면 부족 등은 텔로미어를 더욱 빠르게 단축시킬 수 있다. 결국 텔로미어가 너무 짧아지면 세포는 기능을 상실하게 된다. 그러나 이번 연구에 따르면, 난쟁이여우원숭이는 동면 중 텔로미어를 연장하여 세포를 일시적으로 회춘시키는 능력을 가지고 있다.​

 

 

 

마다가스카르에 서식하는 햄스터 크기의 영장류인 살찐꼬리난쟁이여우원숭이는 동면을 하는 것으로 알려진 인간과 가장 가까운 유전적 친척이다. 또한, 이들은 크기에 비해 예상보다 더 오래 산다. 새로운 연구는 이들의 세포 내에 잠재적인 항노화 메커니즘이 있음을 밝혀냈다. [사진=phys.org(David Haring)]

 

 

동면 중 텔로미어 연장의 비밀

야생에서 겨울이 되면, 난쟁이여우원숭이는 나무 구멍이나 지하 굴로 들어가 최대 7개월 동안 동면한다. 이는 식량이 부족한 시기에 생존하기 위한 전략이다. 동면 중에는 심박수가 분당 약 200회에서 8회 미만으로 감소하고, 체온이 낮아지며, 약 10분에 한 번씩만 호흡한다. 이러한 상태에서 약 일주일간 머무른 후, 잠시 체온을 올리고 수면을 보충한 뒤 다시 동면 상태로 돌아간다.​

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연구자들은 동면 전후 및 동면 중에 15마리의 난쟁이여우원숭이를 추적하여 텔로미어 변화를 관찰했다. 이를 위해 연구자들은 서서히 온도를 화씨 77도에서 50도 중반으로 낮추어 여우원숭이의 자연 서식지의 겨울 조건을 재현하고, 그들이 몸을 말고 추위를 견딜 수 있는 인공 굴을 제공했다.​

한 그룹의 여우원숭이에게는 깨어 있을 때 음식을 제공했고, 다른 그룹은 야생에서처럼 꼬리에 저장된 지방으로 몇 달간의 동면 기간 동안 먹거나 마시거나 움직이지 않았다.

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결과는 예상과 달랐다. 깊은 동면 상태를 경험한 여우원숭이의 텔로미어가 길어졌다. 반면 깨어나서 먹이를 섭취한 여우원숭이의 텔로미어 길이는 비교적 안정적으로 유지되었다. 이러한 변화는 일시적이었으며, 동면에서 깨어난 지 2주 후에는 텔로미어 길이가 동면 전 수준으로 돌아갔다.​

 

이같은 결과는 텔로미어 연장이 동면 중 '재가열 단계'에서 세포 손상을 상쇄하는 메커니즘일 수 있다는 의미다.재가열 단계란 동면 중 신진대사가 크게 감소하면서 체온이 낮아지지만, 일정한 간격으로 체온을 정상 수준으로 올리는 것을 말한다. 이러한 급격한 대사 변화는 세포에 스트레스를 가해 손상을 일으킬 수 있다.

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마치 추운 날 오랫동안 사용되지 않은 자동차를 갑자기 시동 거는 일처럼, 극단적인 대사 변화가 신체에 큰 부담을 주는 것이다. 텔로미어 연장 현상은 최근 국제우주정거장에서 1년을 보낸 우주비행사나 수개월 동안 수중 생활을 한 인간에게서도 관찰되었다.​

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텔로미어가 연장되면 세포의 보호 기능이 강화되어 이러한 손상을 상쇄하거나 줄일 수 있다는 것이 블랑코의 설명이다. 동면 중 발생할 수 있는 세포 손상에 대한 본능적인 방어 메커니즘일 수도 있다는 것이다.

 

 

 

겨울잠 자는 살찐꼬리난쟁이여우원숭이 [사진=phys.org]

 

 

텔로미어 연장은 세포의 분열 능력을 높여 세포 수명 연장에 기여할 수 있다. 이러한 메커니즘 덕분에 지방꼬리난쟁이여우원숭이는 비슷한 크기의 다른 영장류보다 최대 두 배 더 오래 산다. 예를 들어, 비슷한 크기의 영장류인 갈라고는 약 12~13년을 사는 반면, 지방꼬리난쟁이여우원숭이는 거의 30년까지 생존한 것으로 알려져 있다.​

 

 

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