선거철이 되면 이곳저곳에서 ‘젊은 피를 수혈했다’는 말이 들린다. 기성 정치에 물들지 않은 신인들을 영입해 이미지를 쇄신하려는 것이다. 건강에도 젊은 피가 필요하다. 어린 동물의 혈액이 나이 든 동물을 회춘(回春)시킨 연구 결과가 잇따르고 있기 때문이다. 과학자들은 젊은 피에서 노화를 억제하는 성분을 찾아 젊음을 되살리는 신약을 개발하려고 치열한 경쟁을 벌이고 있다.
◇근육 회춘시키는 mRNA 전달체
최근 ‘근육이 연금’이라는 말이 자주 들린다. 건강하게 오래 살려면 근육이 중요하다는 의미다. 아쉽게도 나이가 들수록 근육은 줄어든다. 과학자들이 젊은 피에서 근육을 되살릴 물질을 찾아냈다.
미국 피츠버그대학병원의 파브리시아 암브로시오 교수 연구진은 “젊은 쥐의 혈액에 있는 세포 밖 소포체가 나이 든 쥐의 근육을 재생시키는 것을 확인했다”고 지난 6일 국제 학술지 ‘네이처 노화’에 발표했다.
연구진은 젊은 쥐의 피에서 혈액 세포를 제거하고 액체 성분인 혈장만 늙은 쥐에게 전달했다. 그러자 늙은 쥐의 근육이 가짜 약을 주사한 쥐보다 더 많이 재생됐다. 반면 젊은 쥐의 혈장에서 세포 밖 소포체를 제거하자 회춘 효과가 사라졌다.
세포 밖 소포체는 클로토(klotho) 단백질을 만드는 유전물질인 mRNA(전령 리보핵산)를 전달했다. 클로토는 그리스 신화에서 운명의 실을 뽑아내어 생명을 연장시키는 신에서 이름을 따온 항노화 호르몬이다.
암브로시오 교수는 젊은 피의 세포 밖 소포체가 클로토 mRNA를 늙은 쥐의 근육 줄기세포에 전달해 근육 재생을 촉진하는 것을 확인했다. 나이 든 쥐의 세포 밖 소포체에는 클로토 mRNA 수가 젊은 쥐보다 줄어 있었다.
◇마라토너 쥐의 피로 젊은 뇌 만든다
운동은 뇌 기능에도 도움을 준다. 나이가 들어 운동을 하지 않으면 몸과 함께 정신도 약해진다. 이 역시 젊은 피로 해결할 수 있다.
미국 스탠퍼드대 의대의 토니 위스-코리 교수 연구진은 “운동을 많이 한 쥐의 혈액에 있는 단백질이 게으름뱅이 쥐의 뇌에 운동을 한 것과 같은 효과를 냈다”고 9일 국제 학술지 ‘네이처’에 발표했다.
연구진은 사람으로 치면 25세 정도 되는 생후 3개월의 젊은 쥐를 매일 밤 쳇바퀴에서 10㎞씩 달리도록 했다. 28일 후 마라토너 쥐에게서 혈장을 채취해 아예 운동을 하지 않은 쥐에게 3일 간격으로 28일 동안 수혈했다.
마라토너 쥐의 혈장은 뇌에 28일 동안 운동을 계속한 것과 같은 효과를 보였다. 특히 기억과 학습을 담당하는 해마에서 신경세포가 더 많이 생겼다. 기억력 시험에서도 게으름뱅이 쥐의 혈장을 수혈받은 쥐보다 뛰어났다.
연구진은 마라토너 쥐 혈장에서 클러스터린(clusterin) 단백질이 뇌에서 감염을 억제하는 것을 확인했다. 염증은 면역반응이 지나칠 때 일어난다. 클러스터린은 급성 감염이 일어난 쥐와 알츠하이머로 인한 만성 신경 감염이 일어난 쥐 모두의 뇌 염증을 감소시켰다.
◇다양한 회춘 신약 후보 발굴돼
2005년 스탠퍼드대 연구진은 젊은 쥐와 늙은 쥐의 피부를 연결해 피를 공유시켰더니 늙은 쥐의 근육과 간이 젊어졌다고 발표했다. 이후 혈액의 어떤 성분이 회춘 효과를 내는지 알아내려는 연구가 봇물을 이뤘다.
클로토, 클러스터린과 함께 성장분화인자(GDF)11도 회춘 단백질로 주목받고 있다. GDF11은 젊은 피에 많고 나이가 들면 감소한다. 스탠퍼드대 연구진이 창업한 엘리비안(Elevian)사는 GDF11이 심장과 근육, 뇌에서 모두 회춘 효과를 냈다고 밝혔다.
하버드대의 리 루빈 교수는 2014년 사이언스에 젊은 쥐의 피로 늙은 쥐의 근육을 향상시켰다고 발표했다. 루빈 교수도 최근 GDF11 단백질을 연구하고 있다.
위스-코리 교수는 같은 해 네이처에 젊은 피가 늙은 쥐의 뇌 기능을 향상시켰다고 밝혔다. 그는 알카헤스트(Alkahest)사를 설립했다. 회사는 지난 3월 혈장의 특정 단백질이 임상 시험에서 알츠하이머 치매와 파킨슨병을 개선하는 효과를 보였다고 발표했다. 하지만 혈장 성분의 회춘 효과가 언제까지 지속될지, 부작용이나 개인차는 어떤지 밝혀야 할 부분은 여전히 많다.