【뉴스퀘스트=김형근 과학전문 기자】 다이어트는 수명에 영향을 미친다. 그러나 배고픔 자체도 수명을 늘릴 수 있다.

미국 국립노화연구소(NIA)가 지원한 새로운 연구에 따르면 배고픔을 느끼게 되면, 신호가 뇌로 전달돼 변화를 일으켜 수명이 늘어날 수 있다.

유명 과학 학술지 ‘사이언스(Science)’에 게재된 이 연구는 초파리(Drosophila melanogaster)를 대상으로 한 연구로 미국 미시건 대학 과학자들이 주도했다.

뇌의 ‘배고픔 뉴런’ 활성화가 수명 연장의 비결

배고픔과 수명 연장과의 관계를 실험을 통해 확인하기 위해 연구팀은 몸에서 만들어지지 않고 음식을 통해 섭취하는 필수 아미노산인 분지사슬아미노산(BCAA: branched-chain amino acids)이 적은 음식을 초파리에게 먹여 배고픈 상태로 있도록 했다. 

BCAA는 밸린(valine), 로이신(leucine), 그리고 이소로이신(isoleucine) 세가지 아미노산을 말한다. 이는 운동 효과를 높이고 근육 증가에 도움을 주는 아미노산으로 알려져 있다.

낮은 BCAA 식단을 섭취한 파리는 더 많은 음식을 먹고 더 많은 칼로리를 섭취하는 등 배고픈 행동을 보였다. 그러나 높은 BCAA 식품 그룹보다 오래 살았다.

배고픔은 배고픔과 관련된 뇌의 뉴런을 자극함으로써 유발되었다. 활성화된 ‘배고픔 뉴런’을 가진 파리는 이 뉴런이 활성화되지 않은 파리에 비해 두 배나 더 많이 먹었지만 더 오래 살았다.

이 연구를 주도한 미시건 대학의 스콧 플레처(Scott Pletcher) 생리학 교수는 “배고픔에 대한 인식만으로도 간헐적 단식과 같은 노화 방지 효과를 유도할 수 있다”고 말했다.

플레처 교수는 "그러나 연구 결과는 일부분 상충하는 결과를 생성하거나 잠재적인 위험이 있는 것으로 보여 사람에 적용하기 위해선 훨씬 더 많은 연구가 필요하다"고 덧붙였다.

추가 실험에서 연구팀은 BCAA이 배고픔 조절 뉴런 및 수명 연장과 연관성이 있음을 발견했다.

초파리 뇌에 있는 이러한 뉴런 중 다수는 신경전달물질인 세로토닌을 사용하여 다른 세포와 통신한다. 이 세로토닌은 체온, 수면, 학습, 배고픔 조절과 관련이 있다.

초파리 실험… 필수아미노산 BCAA 줄이면, 배고픔 느껴 많이 먹지만 수명은 연장

연구팀은 또 먹이에서 BCAA 함량을 낮추면 DNA와 결합하고 유전자 발현에 영향을 주는 히스톤 단백질이 만들어지는데 영향을 주는 것으로 나타났다고 설명했다.

다시 말해서 히스톤 단백질이 배고픔과 노화 사이의 연결 고리일 수 있다는 추정이다.

히스톤 단백질은 DNA 염기서열에 변화를 주지 않고 유전자 기능 변화가 유전되는 '후성 유전'과 관련 있는 단백질이다.

이전 연구들에 따르면 이 단백질 증가가 수명 연장과 연관이 있다는 내용들이 많이 제기되었다.

연구팀은 낮은 함량의 BCAA 식단이 "배고픔 뉴런"의 히스톤을 변형시키는 것을 발견했다. 이는 유전자 발현의 변화로 이어질 수 있다. 그리고 이러한 변화는 생리학적으로 배고픔에 영향을 주지만, 배고픔은 수명연장과 연결된다.

이러한 결과는 배고픔과 노화를 연결하는 뇌 회로가 식욕 수준을 재설정할 수 있으며, 이 과정이 저단백질 및 간헐적 단식과 같은 다른 수명 연장 식단에서 관찰된다는 것과 같다는 것을 시사한다.

전반적으로, 이 연구는 초파리와 잠재적으로 다른 종에서 배고픔을 유발하고 수명을 조절하는 메커니즘에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 있다.

궁극적으로 배고픔으로 인해 어떤 유전자가 변화하는지, 이것이 특정 유형의 뉴런에만 영향을 미치는지, 또 이러한 변화가 뇌에 어떤 영향을 미치고 노화를 늦추는지 이해하려면 더 많은 연구가 필요하고 연구팀은 지적했다.