건강수명과 기대수명은 개념이 다르다. 한국인의 기대수명(=평균수명)은 83.5살이다. 반면 평균 건강수명은 73.1살이다. 왜 70대에 급격한 노쇠가 발생하는지 영국 생어연구소가 혈액 줄기세포 차원에서 규명했다.
1. 70대 신체기능의 급격 약화시기
통계청의 2020년 생명표에 따르면 기대수명은 남자가 80.5살 여자가 86.5살로 남녀 간에도 6년 차이가 난다. 건강수명도 남자는 71.3살 여자는 74.7살로 여자가 3.4년 더 건강히 산다. 죽기 전까지 10년간 건강하지 않다는 의미이다.
한국인만 격차가 있는 게 아니고 OECD회원국의 평균 기대수명과 건강수명도 80.5살, 70.3살로 10년 차이가 난다. 이를 보면 70대는 사람의 일평생에서 신체 기능이 급격히 약화되는 분기점의 시기이다.
뼈와 근육 소실이 발생해 키, 체중, 힘이 감소하기 시작한다. 40대 이후 키는 10년마다 대략 1cm 줄어들다가 70대에 들어서면 줄어드는 속가가 훨씬 더 빨라진다. 근력은 60살 이후 연간 3%씩 감소한다.
그 결과 가벼운 낙상 사고에도 심한 부상이나 골정상을 입을 가능성이 크다. 장기의 기능도 약해져 고혈압, 당뇨병, 치매 등의 만성질환이 발생하기 쉽다.
미국의 경우 만 75살 이상에서 남성의 절반, 여성의 40%가 청력 장애가 발생한다. 의학 저널 ‘랜싯’에 치매에 걸릴 확률은 65살 이후 5년마다 두배로 늘어난다. 국제과학커뮤니티 인텍오픈(InTechOpen)이 노화 관련 연구 결과들을 모아 출판한 ‘노인학’ 교본이 있다.
2. 영국 연구진 70대 급격 노쇠의 원인 규명
노인학 연구자들은 노화를 자동차 연료저장탱크의 연료가 점차 줄어드는 것에 비유한다. 연료가 바닥을 드러내면 자동차가 더는 가지 못한다. 그와 같이 노화가 한계에 다다르면 삶도 멈추게 된다.
영국의 생명과학연구기관인 웰컴트러스트생어 연구소(= Wecome Trust Sanger Institute, 생어 연구소)가 70대 노쇠 이유를 세포 차원에서 규명했다. 혈액 줄기세포에 유전적 돌연변이가 쌓이는 게 문제였다. 연구결과는 ‘네이처’에 발표했다.
https://www.sanger.ac.uk/news_item/cellular-secrets-of-ageing-unlocked-by-researchers/
혈액 줄기세포에서 인체에 필요한 혈액을 만든다. 그 과정에서 서서이 축척된 유전 돌연변이가 70살 이후 혈액 생산방식에 극적인 변화를 초래한다. 이로 인해 혈액 세포의 다양성이 부족해져서 70대에 급격히 노화한다고 보았다.
생어 연구소는 세계에서 1992년에 영국 캠브리지에 설립된 큰 종합 생명과학 센터이자 가장 앞선 유전체학 연구센터이다. 설립 자본은 영국 정부와 세계에서 가장 큰 기부단체인 웰컴 트러스트에서 제공했다.
유전체 서열 생산, 분석, 생정보학 연구, 데이터베이스 구축으로 유명하다. 노벨 화학상을 두 번이나 수상하고 단백체학을 창시한 영국 생화학자 프레더릭 생어의 이름을 따서 지었다.
3. 70대 급격 노쇠 원인 혈액줄기세포 지놈 돌연변이 연구결과
실험에는 신생아에서 81세살까지 다양한 연령대의 10명이 참가했다. 이들의 골수를 기증받아 줄기세포를 채취했다. 그리고 혈액세포(적혈구, 백혈구)가 생성되는 과정을 집중 분석했다.
연구진은 혈액줄기세포 3579개의 지놈을 전부 해독하고 그 속에 포함된 모든 돌연변이를 확인했다. 이에 기반해 각 개인의 혈액 줄기세포 가계도를 만들었다. 그리고 혈액세포 사이의 관계가 어떻게 사람의 수명에 영향을 끼치는지 분석했다.
분석 결과 혈액 줄기세포의 가계도가 70대부터 크게 변한다는 걸 알아냈다. 65살 미만 성인들의 혈액세포는 2만~ 20만 개에 이르는 줄기세포에서 만들어졌다. 각 줄기세포가 만들어내는 혈액세포의 양은 대동소이했다.
반면 70살 이상의 노인들은 왕성한 활동력이 있는 줄기세포 개수가 매우 적었다. 10~20개의 줄기세포가 전체 혈액 생산량의 50%를 만들었다. 또한 각 줄기세포가 만들어 내는 혈액세포의 양이 균일하지 않고 달랐다.
이는 운전자 돌연변이(driver mutation) 때문이다. 체세포 돌연변이에는 여러 하위 유형이 있고 이 중 하나이다. 참고로 암을 일으키는 돌연변이도 체세포 돌연변이의 하나이다.
생어 연구소의 에밀리 미첼 박사는 운전자 돌연변이의 증가가 혈액세포의 다양성을 헤친다. 이것이 건강에 악영향을 미치는 것으로 본다. 여러 돌연변이들 중에 어떤 것이 더 우세한가는 사람마다 다르다.
대부분의 줄기세포 돌연변이는 무해하나 일부 운전자 돌연변이는 줄기세포를 비정상적으로 더 빨리 자라게 하고 결국 질 나쁜 혈구를 만들어 낸다.
30~40대에는 이런 돌연변이 줄기세포의 영향력이 적다. 그러나 나이가 들수록 줄기세포의 종류가 줄어들다가 70대부터는 돌연변이가 혈액세포의 생산력을 장악한다.
생어 연구소의 피터 캠벨 박사는 70살부터의 급격 노쇠 진행되는 이유는 ‘돌연변이 세포의 기하급수적 증식’으로 설명된다고 말했다.
비정상적으로 빠르게 증식하는 혈액 줄기세포는 혈액암이나 빈혈과 관련이 있다. 뿐만 아니라 병원체 감염후 회복도 더디게 하고 화학요법의 치료효과도 떨어뜨린다.
동 연구소의 엘리사 웰컴 교수는 만성염증이나 흡연, 감염, 화학요법이 모두 암을 유발하는 돌연변이 줄기세포를 생성할 수 있다고 말한다. 또한 이 요인들은 노화와 관련한 혈액 줄기세포의 다양성 감소를 앞당기는 방향으로 작용한다고 덧붙였다.
연구진은 혈액줄기세포의 돌연변이 누적에 따른 급속한 노화는 다른 장기에서도 마찬가지로 진행되는 것으로 추정한다. 이에 따라 피부에서도 같은 방식의 연구를 통해 노화로 인해 주름이 늘어나고 상처 회복이 더딘 이유를 규명할 계획이다.
나이가 들면 혈관벽의 노화뿐 아니라 70대에는 혈액생산 방식과 생산량에도 급격한 변화가 있음을 연구진이 원인을 알아냈다. 원인을 몰랐을 때보다는 앞이 환해졌다. 앞으로 이 과정을 늦추거나 막고 상쇄하는 방법도 알아낼 수 있을 것으로 기대한다.
평균수명과 평균건강수명 사이에 10년의 차이가 있다. 영국 생어연구소에서 왜 70대에 급격한 노화가 발생하는지 밝혀냈다. 혈액 줄기세포에 유전적 돌연변이가 쌓이는 게 문제였다.
