조은오산병원

■ 젊게 사는 미토콘드리아 회춘(回春) 혁명

★ 회춘(回春) 비결 찾았다! 미토콘드리아(mitochondria)!

영국 뉴캐슬 대학 등이 참여한 국제 연구팀은 늙은 세포를 어리게 만드는 이른바 회춘(回春) 방법을 세계 최초로 발견해냈다. 과학자들은 세포의 배터리 역할을 하는 미토콘드리아(mitochondria)가 노화 과정에 꼭 필요한 것임을 입증했다. ‘나쁜 미토콘드리아’(bad mitochondria)를 노화된 세포로부터 제거했을 때, 해당 세포는 훨씬 더 어린 세포와 비슷해졌다. 연구팀은 미토파지(mitophage)로 불리는 과정을 통해 실험실에서 실제 인간의 세포를 배양하는 등 일련의 유전 실험으로 노화 세포로부터 ‘나쁜 미토콘드리아’(bad mitochondria)의 대부분을 성공적으로 제거했다. 그 결과, ‘나쁜 미토콘드리아’(bad mitochondria)를 잃은 노화 세포가 다시 어린 세포처럼 보일 정도로 회춘(回春)한 것으로 확인돼 연구팀은 놀라지 않을 수 없었다. 결국, 앞으로 미토콘드리아(mitochondria)를 표적으로 삼아 세포 노화 방지를 위한 치료법이 개발될 것이다.

★ 좋은 미토콘드리아(mitochondria)를 많이 만드는 방법

우리 몸의 세포 속에는 좋은 미토콘드리아(good mitochondria)와 나쁜 미토콘드리아(bad mitochondria)가 있다. ‘좋은 미토콘드리아’(good mitochondria)는 세포 내에서 에너지를 생성하면서 활성 산소(active oxygen)를 만들지 않고 효율이 좋다. ‘나쁜 미토콘드리아’(bad mitochondria)는 세포 내에서 에너지를 생성하면서 활성 산소(active oxygen)를 배출하고 효율이 떨어진다. 그렇다면, 어떻게 해야 세포 내에 ‘좋은 미토콘드리아’(good mitochondria)가 많아지게 할 수 있을까? 4가지 방법이 있다.

1) 첫 번째, 근력 운동(Strengthening Exercise) 및 유산소 운동(aerobic exercise)을 통해 근육(筋肉)을 단련시켜야 한다. 운동 중에 강약을 섞어 하는 ‘강약 트레이닝’(Circuit training)이 효과적이다. ‘강약 트레이닝’(Circuit training)은 좋은 미토콘드리아(good mitochondria)를 증가시키는 좋은 운동법이다. 아무튼 어떤 방법이든지 땀이 약간 나는 강도(强度)의 운동을 하는 것이 중요하다. 결론적으로 말하자면, 공복(空腹) 상태에서 운동(Exercise)을 하면, 몸에 좋은 미토콘드리아(good mitochondria)가 증가하게 되고, 좋은 에너지를 만들어 내기 시작한다. 또한, 운동(Exercise)을 하면, sirt-1(시르트-원)이라는 장수(長壽) 유전자가 증가하게 되어 건강하게 천수(天壽)를 누릴 수 있다.

2) 두 번째, 매일 5-10분 정도 냉수 목욕 혹은 냉수 마찰을 한다. 샤워할 때 온수(溫水)와 냉수(冷水)를 번갈아 가면서 샤워(shower)를 한다. 갑자기 충격적으로 일시적인 추위에 노출되면, 인체는 좋은 미토콘드리아(good mitochondria)를 증가시켜 에너지를 생성하고 비축하려고 노력한다. 실제로 실험용 쥐를 갑자기 일시적으로 추운 곳에 노출시켰더니, 좋은 미토콘드리아(good mitochondria) 숫자가 증가했다. 그렇다고 추운 곳에 오래 동안 노출시키면, 체온이 떨어지고, 체온이 1℃ 떨어지면, 면역력 역시 30% 정도 떨어진다. 그러므로, 추위는 아주 잠깐만 노출시킨다. 장기간 노출시키면 오히려 감기에 걸리기 쉽기 때문이다. 결국, 충격 요법을 하듯이 차가운 물로 일시적으로 인체를 자극하라는 의미이다. 이 때, 노약자와 심약자(心弱者)는 약간의 주의가 필요하다. 우선, 따뜻한 물로 체온을 올린 뒤, 마지막에 찬물로 샤워하는 온냉(溫冷) 샤워가 가장 많이 추천 된다. 찬물 샤워 수온이 18℃ 이하가 되지 않으면, 효과가 없다고 알려져 있다. 심장에 먼 부위(손. 발. 허벅지)부터 하고 난 후, 마지막은 전신에 찬물을 적시는 것이 좋다.

3) 세번째, 몸을 공복(空腹) 상태를 만드는 것이다. 배가 고프면, 몸이 에너지의 필요성을 느껴 좋은 미토콘드리아(good mitochondria) 숫자를 증가시킨다. 식사와 식사 사이에 공복(空腹感)을 느끼게 하면, 체내의 좋은 미토콘드리아(good mitochondria) 수가 증가한다. 식사를 할 때, 음식을 빨리 먹는 것은 인체 건강에 치명적인 나쁜 습관이다. 음식이 체내에 빨리 들어오면, 인슐린(insulin)을 생성하는 기관에 과부하가 걸리기 때문이다. 자동차가 정지 상태에서 갑자기 빨리 출발하는 것과 같은 꼴이 되는 것이다. 또한, 인슐린(insulin)은 갑자기 증가하면, 그와 반비례해서 성장 호르몬(Growth hormone)의 분비는 감소한다.

4) 네번째, 율려(律呂) 호흡을 통해 신체 면역력의 70-80%를 담당하고 있고, 행복 호르몬이라고 불리는 세로토닌(Serotonin)이 95% 생성되는 복부(腹部)를 자극해야 한다. 그리고, 그곳에 정체되어 있는 혈액들을 제대로 순환시켜야 한다. 율려(律呂) 호흡은 리듬을 갖춘 단전(丹田) 호흡을 말한다. 율려(律呂)는 동정(動靜)의 반복되는 리듬을 말하고, 율(律)은 양(陽)으로 동작(動)을 하는 것을 말하고, 려(呂)는 음(陰)으로 고요하게(靜) 하는 것을 말한다. 호흡(呼吸)과 의식(意識)을 함께 묶어서 리듬(rhythm)을 타고 호흡을 하면 된다. 호흡을 통해 오장육부(五臟六腑)가 주기적으로 마사지(massage)되어 혈액들이 제대로 순환하고, 온몸의 기혈(氣血)이 제대로 뚫리면, 우리 몸의 60조개 넘는 세포 속의 좋은 미토콘드리아(good mitochondria) 수가 증가한다.

그런데, 숨 쉬는 것이 세상에서 제일 어렵다. 우리가 무의식 중에 숨을 쉬는 것은 진짜 호흡이 아니다. 그것은 그냥 폐에 바람을 불어 넣는 것과 같다. 호흡에 의식(意識)을 실어야 한다. 그것이 진짜 호흡(呼吸)이다. 호흡에 정신을 함께 묶어서 끌고 가야 한다. 그렇게 계속 정진하다 보면, 기이한 경험도 하게 되고, 동시에 좋은 미토콘드리아(good mitochondria) 수도 증가한다.

★ 근력 운동(Strengthening Exercise)을 많이 해야 하는 이유

1) 근력 운동(Strengthening Exercise) 및 유산소 운동(aerobic exercise)을 하면, sirt-1(시르트-원)이라는 장수(長壽) 유전자가 증가한다. sirt-1(시르트-원) 유전자는 세포내의 미토콘드리아(mitochondria)와 세포 핵과의 소통 및 각종 유전자 간의 소통을 원활하게 하는 유전자이다. 세포 내에서 유전자 간의 소통은 매우 중요한데, 나이가 들어감에 따라 이들의 소통은 줄어든다. sirt-1(시르트-원) 유전자의 기능을 계속 젊게 유지하는 것은 세포의 건강을 위해 매우 중요하다. sirt-1(시르트-원)가 활성화되면, 지방이 축적되는 것이 억제되어 비만을 예방할 수 있고, 각종 성인병을 예방할 수 있다.

2) 근력 운동(Strengthening Exercise)을 하면, 미토콘드리아(mitochondria) 숫자가 증가 한다. 체내에서 에너지가 많이 필요하면, 인체 세포는 미토콘드리아(mitochondria)를 많이 생성한다. 그리고, 일상적인 업무에 바쁜 나머지 몸의 근육을 적게 움직이고, 인체의 근육을 푹 쉬게 하면, 인체는 이제 에너지가 필요 없다고 생각해서 미토콘드리아(mitochondria)를 적게 생성한다. 그 결과, 몸의 에너지 생성 기능은 점점 떨어지고, 결국 노화(老化)와 질병(疾病)의 길로 접어들게 된다. 그래서, 몸을 젊게 회춘(回春)시키려고 하면, 일단 몸을 많이 움직이고, 근력 운동(Strengthening Exercise)을 많이 해서 미토콘드리아(mitochondria) 숫자를 증가시켜야 한다.

3) 근력 운동(Strengthening Exercise)을 하면, 성장 호르몬(Growth hormone)이 증가한다. 근력 운동을 하면, 근육 섬유가 마디마디 끊어진다. 성장 호르몬은 액틴(actin). 미오신(myosin) 근육 단백질의 합성을 촉진해서 끊어진 근육 섬유를 회복시킨다. 이것이 반복되면서 근육이 강화된다. 근력 운동을 꾸준히 계속하면 끊어진 근육을 복구하기 위해 성장 호르몬(Growth hormone)이 지속적으로 분비된다. 하루에 약 20-30분 정도의 근력 운동이면 충분하다. 잊지 말아야 할 것은 운동 후, 반드시 휴식을 취해야 한다는 점이다. 매일 하는 것보다 하루 걸러서 반복하는 것이 바람직하다. 성장 호르몬은 휴식 시간에 분비되고 이때 근육이 붙기 때문이다. 운동 선수들이 훈련 후에 낮잠을 자는 이유가 바로 여기에 있다. 성장 호르몬(Growth hormone)은 평생 분비된다. 성장 호르몬은 남녀 구분 없이 죽을 때까지 분비된다. 성인이 되어서도 분비가 되지만, 이때는 근력. 콜라겐. 골밀도 등을 일정 수준으로 유지하는 역할을 주로 한다. 성인이 되어서 성장 호르몬이 부족하면, 심혈관계 질환이 빨리 온다.

★ 뱃속을 꼬르륵 꼬르륵 소리가 날 때까지 잠시 비워라.

공복(空腹) 상태를 통한 미토콘드리아(mitochondria) 건강법이 유행이다. ‘좋은 미토콘드리아’(good mitochondria)은 몸을 젊게 하는 기능이 있다. 뱃속을 꼬르륵 꼬르륵 소리가 날 때까지 잠시 비우고 공복(空腹) 상태를 유지한 상태에서 근력 운동(Strengthening Exercise) 및 유산소 운동(aerobic exercise)을 하면, 좋은 미토콘드리아(good mitochondria)가 체내에서 증가하여 건강 증진 효과가 일어난다는 것이다. 좋은 미토콘드리아(good mitochondria) 수가 증가하면, 체내의 신진 대사가 촉진되고 양질의 에너지를 쉽게 만들 수 있고, sirt-1(시르트-원)이라는 장수(長壽) 유전자가 증가한다.

공복 상태는 괴롭다. 더욱이 공복 상태에서의 운동은 더 괴롭다. 하지만, 일단 공복(空腹) 상태에서 운동(Exercise)을 시작하면 몸에 좋은 미토콘드리아(good mitochondria)가 증가하게 되고 좋은 에너지를 만들어 내기 시작하며 공복감도 사라진다. 운동 후에는 밥맛도 좋아지므로 맛있는 밥을 먹을 수 있다. 공복 상태에서 일단 식사의 유혹을 끊고 뱃속을 비운 상태에서 운동을 하면, 몸 안에서는 그만큼의 보상 반응으로 좋은 미토콘드리아(good mitochondria)가 증가하고, 장수(長壽) 유전자가 증가한다.

우리가 먹은 음식물을 태워서 에너지를 만드는 장소가 바로 미토콘드리아(mitochondria)이다. 나이가 들면, 우리 몸의 근육이 줄어들고 근육 안에 있는 미토콘드리아도 같이 줄어든다. 우리 몸의 지방이 소모되는 유일한 장소는 바로 미토콘드리아(mitochondria) 뿐이다. 미토콘드리아에서 음식을 에너지로 태워 없애지 못하니까 남아도는 칼로리를 지방으로 축적하는 것이다. 젊었을 때와 비슷한 양의 식사를 해도 나이가 들면서 자꾸만 지방이 느는 이유가 바로 여기에 있다.

★ 미토콘드리아(mitochondria)란 도대체 무엇인가?

우리 몸은 60조개 넘는 세포로 이루어져 있다. 미토콘드리아(mitochondria)는 인체의 세포에서 필요로 하는 에너지를 만드는 세포 발전소이다. 미토콘드리아(mitochondria)가 세포의 생명을 유지하는데 필요한 에너지를 만들므로 미토콘드리아가 세포의 생사(生死)를 결정한다.

또한, 세포 내에서 DNA를 가진 것은 핵(nucleus)과 미토콘드리아(mitochondria) 두 곳뿐이다. 사람은 DNA 중 약 99%는 세포의 핵 속에 들어 있는 ‘핵 DNA’이다. 나머지 1%는 바로 ‘미토콘드라아 DNA’이다. 핵 DNA는 정자와 난자에서 나온 DNA가 절반씩 섞여 만들어진다. 그러나, 미토콘드리아 DNA는 특이하게도 엄마 난자(卵子)가 있는 것만 그대로 자손(子孫)에게 전달된다. 정자(精子)의 미토콘드리아 DNA는 모두 꼬리에 있는데, 수정되면서 꼬리가 떨어져나가기 떄문이다.

미토콘드리아 DNA는 에너지가 많이 필요한 뇌(brain). 심장(heart). 간(liver). 근육(muscle) 세포. 신경(nerve) 세포에 특히 많다. 다시 말하자면, 일반 세포에는 수십개의 미토콘드리아(mitochondria)가 들어있는데, 간(liver) 세포에는 몇천개의 미토콘드리아(mitochondria)가 들어있다.

엄마 난자(卵子)를 통해 자손(子孫)에게 전달되는 미토콘드리아 DNA는 혈통(血統) 연구에 유용하게 쓰인다. 동(東)아시아에서 미토콘드리아 DNA가 NG9A 유형인 사람들의 계보를 분석해 봤다. 그 결과, 약 6,000년전 시베리아(Siberia) 알타이 산맥 및 바이칼(Baikal) 호수 부근에서 중국 북부 및 만주(滿洲)로 이주한 후, 한반도를 거쳐 약 2,900년 전에 일본(日本)으로 건너간 것으로 나타났다. 환국(桓國, B.C7,199-3,897), 배달국(倍達國, B.C3,897-2,333), 고조선(古朝鮮, B.C2,333-238). 부여. 옥저. 동예. 낙랑국. 마한. 변한. 진한. 고구려. 백제. 신라 그리고 대진국(발해). 고려(高麗). 조선(朝鮮). 대한민국으로 국통이 9,200년 이어져 온 것이다. ‘미토콘드리아 DNA’ 분석을 통해 환국(桓國, B.C7,199-3,897), 배달국(倍達國, B.C3,897-2,333), 고조선(古朝鮮, B.C2,333-238)의 혈통맥(血統脈)을 거쳐 우리 민족이 이어져왔음을 실증적으로 증명해 낸 것이다.

★ 미토콘드리아(mitochondria)와 질병 발생과의 연관 관계

‘미토콘드리아 DNA’는 ‘핵 DNA’에 비해 돌연 변이가 자주 일어난다. 사람마다 ‘미토콘드리아 DNA’가 조끔씩 다른 이유이다. 그래서, 과학자들은 ‘미토콘드리아 DNA’ 유형을 150여 가지로 나눴다. 이 유형별로 질병에 걸린 가능성이 다르다. 바로 이 미토콘드리아(mitochondria) DNA가 당신의 운명을 결정한다. ‘미토콘드리아 DNA’의 돌연 변이는 운동 부족. 비만. 스트레스. 음주. 흡연. 태생적 원인. 노화 등에 의해 이상이 초래될 수 있다.

미토콘드리아(mitochondria)는 질병 발생을 결정하는 핵심 요소이다. 현재, 미토콘드리아(mitochondria)와 관련해서 발생하는 질병은 129개가 알려져 있다. 당뇨병. 고혈압. 고지혈증. 비만. 탈모. 파킨슨병(Parkinson's disease). 암(cancer). 치매. 퇴행성 질환. 노인성 난청. 우울증. 자폐증. 정신분열증 등은 미토콘드리아와 관계된 대표적인 질환이다.

예를 들면, 미토콘드리아 DNA의 유형에 따라 당뇨병이나 비만에 걸릴 확률이 다르다. 서울대 내과 이홍규 교수는 미토콘드리아 DNA가 NG9A 유형인 사람은 세포 내 불필요한 영양소까지 모두 태워버리기 때문에 당뇨병과 같은 대사 질환에 걸린 확률이 낮다는 사실을 2007년 밝혔고, 미토콘드리아의 감소가 당뇨병 등 성인병의 원인이라는 사실을 1997년 세계 최초로 밝혔다.

당뇨병(糖尿病)은 췌장의 기능 이상으로 인해 인슐린(insulin) 생산 부족과 세포의 인슐린(insulin) 수용체 이상 등으로 발생한다. 하지만, 문제의 성격상 이들이 지엽적이라면, 미토콘드리아(mitochondria)는 본질적이라는 것이다. 왜냐하면, 미토콘드리아(mitochondria)에서 어떤 이유에서인지 에너지를 만들어 내지 못하는 상황이 발생하여 포도당(glucose)의 세포내 유입을 차단하고 있기 때문이다.

탈모(脫毛) 역시 마찬가지이다. 미토콘드리아(mitochondria)에 문제가 생기면, 전체적인 몸의 혈액 순환의 불균형을 초래한다. 결국, 머리(head)로 열(熱)이 몰리고, 손과 발은 대체적으로 열이 떨어지게 된다. 머리로 집중된 열은 열을 배출하기 위해 모공(毛孔)을 넓히고, 두피가 모근(毛根)을 붙잡는 힘을 약화시켜 탈모(脫毛)를 유발한다. 넓어진 모공에서 과다하게 피지(皮脂)가 생성될 수 있고, 세균의 침입으로 지루성 탈모를 일으킬 수 있다. 이러한 결과에 의해 탈모(脫毛)가 발생한다.

노인성 난청(難聽) 역시 마찬가지이다. 귀(ear) 고막 주변 세포의 미토콘드리아(mitochondria) 수가 줄면, 고막(鼓膜)이 두껴워져 고음이나 고주파를 못 듣게 되어 발생한다. 머리에 백발(白髮)이 나고 눈썹이 하얗게 되는 것도 나이가 듬에 따라 미토콘드리아가 활발하게 활동하지 못하기 때문이다. 그런데, 미토콘드리아는 공복(空腹) 상태에서 운동(Exercise)을 적절하게 하면 그 수가 증가하고 활동력도 증가한다.

★ 나쁜 미토콘드리아(bad mitochondria)와 활성 산소(active oxygen)

인스턴트 식품. 청량 음료. 환경 호르몬 등은 미토콘드리아에 나쁜 영향을 주고, ‘나쁜 미토콘드리아’bad mitochondria)를 증가시킨다. 실제로 대부분의 청량 음료에 사용되는 방부제 성분이 ‘미토콘드리아 DNA’를 손상시켜 파킨슨병(Parkinson's disease) 등 퇴행성 뇌질환을 유발할 수 있다는 연구 결과가 있다.

임산부(姙産婦)들의 경우, 다이어트를 하면 산모 뿐만 아니라 태아에게 까지 문제가 된다고 전문가들은 지적한다. 임산부들이 다이어트를 하게 되면, 태어난 아이가 좋은 미토콘드리아(good mitochondria)를 적게 가지고 있을 뿐만 아니라 건강하지 못한 ‘나쁜 미토콘드리아’bad mitochondria)가 생성되어 아이의 건강을 위협할 수 있다는 것이다.

활성 산소(active oxygen)는 노화(老化)와 질병(疾病)의 원인인데, 활성 산소가 주로 발생되는 곳이 바로 세포 내의 미토콘드리아(mitochondria)이다. 미토콘드리아는 세포 내에서 에너지를 생산하는 발전소의 역할을 하는 작은 기관인데, 포도당과 산소를 태워 에너지를 만들 때 사용된 산소의 2-5% 정도가 활성 산소(active oxygen)로 만들어진다. 세포 에너지 공장을 가동하는 과정에는 생기는 배기 가스 정도로 생각하면 된다.

활성 산소(active oxygen) 중에서라도 가장 몸에 안 좋은 것이 하이드록시 라디칼(OH-)이다. 체내에서 생성되는 과산화 수소(H2O2)가 몸속의 철이나 구리 같은 금속 선분과 결합할 때 하이드록시 라디칼(OH-)이 발생하는데, 그 반응력이 매우 높고 독성(毒性)이 강하다. 그래서, 이를 없애주는 항산화제 공급이 요구된다. 그래서, 건강하고 오래 사는 장수(長壽)의 방법으로 비타민. β-카로틴, 폴리페놀 등의 항산화제 섭취 및 복용이 필수적이다.

몸을 움직이며 에너지를 생산하는 과정에서 나쁜 미토콘드리아(bad mitochondria)에 의해 활성 산소(active oxygen)가 발생하는 것이 건강상의 문제를 야기 한다. 활성 산소(active oxygen)는 세포에 악영향을 주며, 공장을 가동할 때 나오는 유해한 매연 가스와 같은 것이다. 결국, 활성 산소를 만들지 않고 효율이 탁월한 ‘좋은 미토콘드리아’(good mitochondria)를 많이 만드는 것이 인간이 건강하게 장수하는 비결이다.

 [글 작성: 진단검사의학과 전문의. 최병문]