(2024-13) 노화의 종말 [과학] (데이비드 싱클레어)

노화의 종말 

데이비드 A. 싱클레어, 매슈 D. 러플랜트 저, 이한음 역, 부키, 624쪽. 

자, 일단 책의 내용을 정리하기에 앞서, 기본적인 세포, 핵, 염색체, 유전자의 관계를 한 번 이해하고 들어가는 것이 좋겠다. 

세포 안에는 핵이 있고, 핵 안에는 염색체chromosome가 들어있다. 
염색체는 평소에는 실처럼 풀어져있다가(염색사chromatin), 분열할 때만 똘똘 뭉쳐져 염색체의 형태를 띤다. (염색체=염색사)
염색사는 DNA라는 긴 끈이 히스톤단백질을 감싸면서 똘똘 말려있는 형태인데 (염색체=염색사=DNA+히스톤단백질) 
DNA는 phosphate-deoxyribose backbone에 G/C/A/T 염기가 붙어있는 구조이다. 
이 DNA는 유전정보를 나타내는 '유전자 구간'과 그렇지 않은 '비부호화DNA 구간'으로 나눌 수 있다. (DNA=유전자구간+비유전자구간) 
유전자구간은 단백질형성과 같은 발현에 관여하는 엑손구간과 그렇지 않은 인트론구간을 포함한다. (유전자구간=엑손+인트론) 

뉴클레오타이드nuclotide는 핵산의 기본 단위. 하나의 뉴클레오타이드는 세 부분으로 구성. 
- 인산 그룹 phosphate group 
- 당 pentoses gugar : DNA는 deoxy-ribose, RNA는 ribose 
- 염기 nitrogenous base : Guanine, Cytosine, Thymine, Adenine  
뉴클레오타이드nucleotide가 모여 핵산nucleic acid를 만듦. 대표적인 핵산은 DNA, RNA. 
히스톤 단백질 histone proteins은 DNA가 감겨서 구조를 형성하는 단백질. 
뉴클레오좀nucleosome은 DNA가 히스톤 단백질에 감긴 구조. 약 147개의 DNA 염기쌍이 8개의 히스톤 단백질로 이루어진 복합체(octomer)에 감겨 한 개의 뉴클레오좀을 형성. 여러 뉴클레오좀이 반복적으로 연결되어 염색사를 구성함. 뉴클레오좀과 뉴클레오좀 사이에는 연결 DNA (linker DNA)가 있는데, 이는 약 20~80개의 염기쌍으로 이루어짐. 
(※ 인간 염색체 1번은 약 2억4900만개의 염기쌍으로 구성되고 뉴클레오좀으로 따지면 약 150만개 정도로 이루어짐) 

후성유전epigenetics은 유전자 자체의 변형 없이 유전자 발현을 조절하는 메커니즘이다. 이는 세포의 기능을 결정하고, 환경과 유전 간의 상호작용을 통해 생물체의 발달, 질병, 적응 등에 큰 영향을 미친다. 후성유전적 변화는 가역적일 수 있고, 환경적 요인(식습관, 스트레스, 독소, 등)에 의해 유도될 수 있다. 이런 변화는 세포 분열 시 딸세포에 전달될 수 있어, 세포의 기억을 형성한다. 후성유전은 유전될 수 있으며 어떤 경우에는 부모의 후성유전적 변화가 자손에게 영향을 미칠 수 있다. 
주요 후성유전 메커니즘 
① DNA methylation : DNA의 특정 염기에 메틸기(-CH3)가 붙어, 주로 유전자 발현을 억제 
② Histone modification : 히스톤 단백질의 특정 부분에 아세틸화(촉진), 메틸화(억제), 인산화 등 화학적 수정으로 인해 유전자 발현 변화 
③ Non-coding RNA : 비암호화 RNA가 유전자 발현을 직접적으로 조절. 특정 mRNA를 분해하거나 번역을 억제. 

세포분화 Cell Differentiation 
모든 세포는 하나의 수정란에서 유래하며, 이 수정란이 여러 번 분열하여 수많은 세포로 나뉜다. 이 과정에서 각 세포는 동일한 DNA를 가지게 된다. 즉, 뇌세포, 근육세포, 뼈세포 등 모든 세포는 기본적으로 동일한 유전 정보를 가지고 있다. 
세포 분화의 핵심은 유전자 발현의 조절에 있다. 유전자는 세포의 구조와 기능을 결정하는 단백질을 만드는데, 세포마다 특정 유전자만 활성화된다. 예를 들어, 근육세포는 근육 단백질(예: 액틴, 미오신)을 만드는 유전자가 활성화되고, 뇌세포는 신경전달물질이나 수용체를 만드는 유전자가 활성화된다. 반면, 이들 유전자는 다른 세포 유형에서는 비활성화될 수 있다.

 

사실 책에서 나온 중요한 내용은 따로 NAD+ 라는 제목의 글로 따로 정리해두었다. 
이 책은 사실 내가 매우 싫어하는 스타일의 책이다. 
담백하게 얘기해서, 실용적으로 쓸모 있는 내용은 10장 정도에 다 정리할 수 있는데, 
그나마 그에 대한 설명은 제대로 적혀있지 않다. 
분명히 과학적인 내용을 다루는 책이지만, 책은 꼭 산문집이나 소설책을 읽는 것 같은 느낌을 준다. 
불필요한 묘사와, 과거 역사 이야기와 자신의 잡설이 너무 많다. 
내 개인적인 생각으론, 저자는 그냥 사업가다. 하버드대학교에서 연구를 하는 교수지만, 의사는 아니고, 
사업가에 가깝다. 
책에 나온 내용 중 실제적으로 도움이 될 만한 이야기만 간단하게 정리해본다. 

노화를 막을 수 있는 몇 가지 방법들 
▷ 채소를 많이 먹고, 육류를 덜 먹어라. 가공식품을 줄이고 신선한 식품을 더 먹어라. 
▷ 간헐적 단식 또는 주기적 단식을 하라. 열량 제한이 작동하려면 허기를 느껴야 한다. 허기가 뇌에서 장수 호르몬을 분비하는 유전자들을 활성화하는 데 도움을 주기 때문이다. 
▷ 운동을 하면 텔로미어가 길어진다. 운동은 몸에 스트레스를 주는 활동이다. 운동은 NAD를 증가시키며, NAD 농도 증가는 생존 회로를 활성화하고, 생존 회로가 활성화하면 에너지 생산량과 근력이 늘면서 산소를 운반하는 모세혈관이 더 성장한다. 장수조절 인자인 AMPK, mTOR, 서투인은 모두 열량 섭취에 상관없이 운동을 통해 새 혈관을 생성하고, 심장과 폐를 더 건강하게 하고, 몸을 더 튼튼하게 하고, 텔로미어를 늘리는 올바른 방향으로 조절된다. 
▷ 몸을 편안하지 않은 온도에 노출시키는 것이 장수 유전자를 켜는 매우 효과적인 방법이다. 추위에 노출되면 갈색지방에 든 미토콘드리아를 활성화시킬 수 있다. 냉수목욕을 하고, 추운 날씨에 야외운동을 하라. 
▷ 약간의 역경이나 세포 스트레스는 장수 유전자를 자극한다. AMPK를 활성화하고, mTOR을 억제하고, NAD 농도를 높이고, 서투인을 활성화함으로써 지구에서 살아가는 과정에서 정상적으로 일어나는 마모와 손상에 대처하도록 돕는다. 
▷ SIRT1-activating compound (STAC) : 피세틴fisetin, 부테인butein, 레스베라트롤resveratrol, NMN 

데이비드 싱클레어의 자기 관리
▷  NMN 1g, resveratol 1g, metformin 1g 복용 
▷ 비타민 D, 비타민 K2, 아스피린83mg 복용 
▷ 설탕, 빵, 파스타 섭취 제한. 후식 X. 
▷ 16:8 단식 
▷ 몇 달 마다 routine lab. 
▷ 루틴 운동, 사우나, 냉수욕 
▷ 채소 섭취 많이 
▷ 금연. 플라스틱 용기 전자렌지 사용 금지, 자외선 노출 피하기 
▷ 잘 때 시원한 환경 
▷ 적절한 체질량지수 유지 

책을 통해 새로운 것을 알게 된 것은, 후성유전epigenetics이라는 단어와 개념. 
후성유전이라는 단어로 검색을 해봐도 괜찮은 책이 안보였는데, 
너무 우연히 듣게 된 팟캐스트 <김지윤과 전은환의 롱테이크>라는 방송을 통해 <경험은 어떻게 유전자에 새겨지는가> 라는 책을 알게 되었다. 곧 사서 봐야지.