세계 곳곳의 장수촌 대상의 여러 연구에선 적게 먹는 즉 소식(小食)이 공통된 비결 중 하나로 꼽혀 왔다. 이는 장수자들의 생활습관 등을 설문 조사하거나 관찰한 역학적 연구결과다.
21일 의학 전문 사이트 메디컬익스프레스 등은 브라질 생체의학 레독스 프로세스 연구센터 팀이 칼로리 섭취량을 줄이는 것이 뇌세포를 보호하는 생체의학적 메커니즘을 규명했다고 ‘세포 노화’ 최신호에 발표했다.
연구팀은 쥐를 두 그룹으로 나눠 생체 내 실험과 생체 외 실험을 모두 시행했다. 한 그룹엔 먹이와 물을 일반적인 양으로 주고 다른 그룹은 14주 동안 칼로리 섭취를 40% 줄였다. 다만 먹이량 감소로 영양실조에 걸리는 것을 막기 위해 비타민과 미네랄은 별도로 줬다.
두 그룹 쥐들에게 모두 지나친 칼슘으로 인해 뇌 해마 부위에서 글루타민산 수용체 과잉작용을 일으키도록 하는 카인산을 주입했다. 이 경우 통상적으로 ‘흥분독성’ 때문에 뇌 신경세포가 손상되거나 죽어 알츠하이머, 파킨슨병, 간질 발작, 뇌졸중 등 신경퇴행설 질환과 증상이 나타난다.
그 결과 섭취 열량을 줄인 쥐들의 뇌에선 미토콘드리아성 칼슘 보유가 증가하면서 흥분독성으로 인한 뇌세포 손상이 일어나지 않았다.
이어 연구팀은 두 그룹 쥐들에서 미토콘드리아를 분리해 내 시클로스포린이라는 약물에 대한 반응을 생체 밖에서 실험했다. 이 약물은 시클로필린D라는 단백질의 작용을 방해함으로써 미토콘드리아성 칼슘 보유를 증가시킨다. 그런데 실험 결과 두 그룹 모두 시클로필린D 수준이 동일했다.
이에 따라 연구팀은 생체 내에서 시클로필린D 발현을 억제하는 다른 단백질이 있는지 찾아 본 결과 칼로리를 줄인 그룹에서는 SIRT3이라는 단백질이 늘어나 시클로필린D의 구조를 변조하는 것과 각종 항산화효소가 증가하는 것을 밝혀냈다.
논문 주저자 이그나시오 아미고 박사는 이 연구결과는 칼로리 섭취를 줄이면 이런 메커니즘을 통해 각종 신경 퇴행성 질환을 일으키는 뇌의 산화 스트레스 통제 능력이 커짐을 보여주는 것이자 관련 치료제 개발에 중요한 정보를 주는 것이라고 설명했다.