수십 년 전부터 여러 종류의 동물들을 대상으로 칼로리를 줄여서 먹이를 주면 수명이 늘어난다는 사실이 알려져 왔다. 그렇지만 과연 인간에게도 같은 효과가 나타날까? 실험기간이 짧은 것도 칼로리 줄이는 식단이 가져오는 효과에 대한 신빙성을 시험하는 요소이다.

과학자들은 이 같은 장애를 극복하기 위해 장기간 실험을 했다. 대상 동물도 생쥐나 토끼가 아니고, 인간과 가장 가깝다고 할 수 있는 여우원숭이로 정했다.

프랑스 과학자들은 몸집이 작은 영장류에 속하는 ‘회색 쥐 여우원숭이’(grey mouse lemur)를 수십 마리 모아서 칼로리 섭취를 제한하는 장기실험을 실시했다. 실험기간은 10년이나 된다.

프랑스 국립과학연구센터(CNRS)와 프랑스자연사박물관은 다른 프랑스과학자들과 팀을 이뤄 동물의 장수와 노화관련 생리, 인지능력, 운동능력과 두뇌물질 위축 등을 연구했다.

연구진은 2006년에 이 연구를 시작했다. 여우원숭이가 다 자라 성체가 되는 순간부터 15마리의 수컷에게는 보통 주는 만큼의 먹이를 제공했다. 19마리의 다른 수컷에게는 같은 먹이를 주었지만, 정상적으로 칼로리를 섭취하는 동료들에 비해서 30% 적은 칼로리로 키웠다.

프랑스 과학자, 34마리 대상으로 실험 

10년간의 연구가 끝날 즈음 정상적인 먹이를 먹은 15마리의 여우원숭이는 모두 다 죽었지만, 칼로리를 적게 먹은 여우원숭이 중 7마리는 아직도 살아있다. 정상적인 칼로리를 섭취한 여우원숭이는 무게가 대략 100g인데 비해 칼로리를 줄인 것은 70g정도이다.

회색 쥐 여우원숭이 중 수컷의 생존 중앙값은 5.7년이고 최대 생존수명은 12년이다.

그런데 이번 실험에서 칼로리를 줄여 키운 여우원숭이의 생존 중앙값은 평균 9.6년을 살았던 것에 비해, 정상적인 먹이를 섭취한 비교그룹의 여우원숭이는 6.4년에 불과했다. 영장류에서는 처음으로 쥐 여우원숭이의 최대 수명은 늘어났다. 칼로리를 줄인 동물들의 1/3은 아직도 살아있는데 비해서 비교그룹에 있는 동물 중 가장 오래 산 것은 11.3세에 죽었다.

결국 10년 실험을 마친 뒤 얻은 첫 번째 결과는 비교그룹에 있는 동물에 비해서 칼로리를 줄인 쥐 여우원숭이 수명은 무려 50% 정도 늘어났다.

칼로리 축소의 좋은 효과는 운동능력을 유지하는 것과 함께 나타났다. 칼로리를 축소했다고 해서, 어떤 인지활동도 영향을 받지 않았으며, 암이나 당뇨같이 나이가 들면서 보통 나타나는 생리적인 현상이 줄었다.

두뇌를 촬영한 데이터를 보면, 나이 든 동물들에게 나타나는 현상이 약간 발견됐지만, 과학자들은 그 이유를 아직 설명하지 못했다. 칼로리를 줄이는 것이 두뇌통합에 혹시 부정적인 영향을 미치는 것인지에 대해서는 추가 조사가 필요하다.

그러나 뇌 백질의 위축이 눈에 띄게 늦어졌다. 백질은 두뇌의 서로 다른 영역을 연결하는 신경세포 섬유이다.

이 같은 결과는 오랫 동안 칼로리를 줄이는 것이 인간이 아닌 영장류에게 노화과정을 늦추고 수명을 최대한 늘리는 가장 효과적인 방법이라는 사실을 확실히 보여주는 것이다. 과학자들에게 필요한 다음 단계는 장기 칼로리 축소를 다른 연구과제와 연결시키는 것으로 예를 들어 신체적인 활동 등이다.

이와 함께 정상적으로 기른 여우원숭이는 백내장이 발생하고, 좀 더 털이 희어지는 것으로 나타났다. 이는 보통 늙은 쥐 여우원숭이에게서 나타나는 현상이다. 칼로리를 적게 먹고 자란 여우원숭이는 눈동자가 더 맑았으며 털의 흰 털이 적게 나타나는 등 젊은 동물의 외양을 보여줬다.

백내장도 안 생기고, 털도 덜 세어 

칼로리 제한과 수명 연장 사이의 연관성에 대한 연구는 오래 전부터 있어왔다. 1930년대에 과학자들은 실험실 쥐와 실험실 토끼를 대상으로 칼로리를 줄인 먹이로 키우면 40% 더 산다는 것을 발견했다. 그러나 칼로리를 줄이면 인간의 수명도 늘어나는지에 대해서는 아직도 알려지지 않았다.

물론 콜레스테롤과 혈압을 낮추고 신진대사의 위험요소를 줄이는 것이 세포손상과 암과 연관이 있다는 것은 밝혀졌다.

이 문제를 연구하기 위해 연구자들은 회색 쥐 여우원숭이에 관심을 기울였다. 이 작은 영장류는 수명이 12년 정도이므로 노화에 대한 매우 중요한 모델이 될 수 있다. 게다가 이 작은 여우원숭이는 인간과 여러 가지 면에서 생리학적으로 유사성을 가지고 있다.

이 연구결과는 최근 ‘커뮤니케이션스 바이올로지’ (Communications Biology) 저널에 발표됐다.

<이 기사는 사이언스타임즈(www.sciencetimes.co.kr)에도 실렸습니다. 데일리비즈온은 직접 작성한 글에 한해 중복송고를 허용합니다.>