노화의 세포론에 따르면 인간의 수명은 세포가 얼마나 노화하느냐에 따라 달라진다. 캘리포니아대학 샌디에이고 캠퍼스의 분자생물학자 팀이 최근 노화를 연구해 인간이 건강하게 사는 기간인 '건강 수명'을 늘리는 방법에 대해 알아보았다.

세포 과정 연구를 위한 모델 유기체로서의 효모

연구진은 제빵과 포도주 양조에 중요한 효모의 일종인 출아형 효모(Saccharomyces cerevisiae)를 사용해 세포 노화를 연구했다. 효모는 실험실 환경에서 조작이 용이하고 인간 세포와 같은 방식으로 다양한 환경 조건에 대처하기 때문에 실험에 안성맞춤이다.

연구진은 동일한 환경에서 동일한 유전 물질을 가진 세포가 서로 다른 방식으로 노화할 수 있음을 발견했다. 연구에 참여한 연구진은 효모 세포의 약 절반이 미토콘드리아의 기능 장애로 인해 노화한다는 것을 발견했다. 미토콘드리아는 세포의 생화학적 반응에 필요한 대부분 화학 에너지를 생성하는 기관이다. 효소의 나머지 절반은 진핵 세포의 핵에서 가장 큰 구조인 핵소체의 안정성이 점차 감소하면서 노화한다.

학술지 사이언스매그에 게재된 연구 결과에 따르면, 효모 세포의 운명에 따라 노화는 단순히 해로운 사건의 축적으로 발생하는 것이 아니라 프로그래밍 가능한 결정 과정에 가깝다. 세포들은 미토콘드리아나 핵 때문에 노화 과정을 겪게 된다. 모든 것을 제어하는 중심에는 노화 과정을 안내하는 마스터 회로가 있다는 것이 밝혀졌다.

동 대학 분자생물학과 부교수 난 하오는 "연구진은 각 노화 경로의 기초가 되는 분자 과정과 연결을 확인했다. 세포가 결정을 내리는 방법을 이해할 수 있다"고 설명했다.

하오 부교수와 공동 저자들은 새로운 노화 모델을 만들어 노화 과정을 최적화 및 조작할 수 있다고 말했다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 마스터 노화 회로를 재프로그래밍하고 DNA를 수정했다. 그런 다음 유전적으로 장수하도록 하는 새로운 노화 경로를 만들어냈다.

하오는 “인간이 건강하게 살 수 있는 기간을 효과적으로 연장하고 인간의 노화를 지연시키도록 인간의 세포가 노화하는 방식을 재프로그래밍할 유전자 또는 화학 기반 치료법을 설계할 가능성이 높아진다”고 말했다. 연구진은 새로 만들어낸 모델을 더 복잡한 유기체와 세포에서 테스트한 다음 궁극적으로 인간 세포에서 유사한 노화 경로를 찾을 것이다. 향후 약물이나 치료제가 건강하게 장수할 수 있는 새로운 노화 경로를 어떻게 안내할 수 있을지 연구할 계획이다.

UCSD 무어스암센터의 로레인 필러스는 "이번 연구 및 작업은 여러 분야 전문가들을 한데 모아 힘을 합쳤기 때문에 가능했다"고 말했다. 연구진은 모델이 옳은지 아닌지를 알아내고 스스로 모델링을 하기 위해 실험을 수행한다. 이런 반복적인 프로세스는 연구 작업에 매우 중요하다. 연구는 미국 국립 분자생물학 재단과 국립보건원의 지원을 받아 진행됐다.

UN에 따르면 2030년에는 고령자가 10세 미만 아동 수를 능가할 것이다. 그때가 되면 고령자는 14억 1,000만 명, 10세 미만 아동은 13억 5,000만 명 정도가 된다. 인구 고령화는 불임 감소 및 생존율 향상으로 사람이 더 오래 살기 때문에 발생하는 일이다.

UN이 2017년에 발표한 세계인구전망보고서에 따르면, 전 세계 모든 국가에서 60세 이상 인구가 실질적으로 증가할 것이다. 아프리카에서만 6,870만 명이던 60세 이상 인구가 2050년 에는 2억 2,580만 명으로 증가할 것이다. 아시아에서는 약 5억 5,000만 명이던 고령자 인구가 무려 12억 명으로 증가할 것이며, 유럽에서는 1억 8,300만 명이던 고령자 인구가 2억 4,720만 명으로 증가할 것이다.

인구가 9만 명 이상인 103개 중소득 국가 중 78%에서 고령자 수가 2배 이상 증가할 것으로 예상된다. 2017년 기준으로 60세 이상 인구 비중이 가장 높은 상위 국가는 일본(33.4%), 이탈리아(29.4%), 독일(28%), 포르투갈(27.9%), 핀란드(27.8%), 불가리아(27.7%), 크로아티아(26.8%), 그리스(26.5%), 슬로베니아(26.3%) ), 라트비아(26.2%) 등이다.

일본은 2050년까지 60세 이상 인구 비율이 가장 높은 국가 1순위를 유지할 것이다. 뒤이어 스페인(41.9%), 포르투갈(41.7%), 그리스(41.6%), 한국(41.6%)이 예상된다.