항노화 영양제(3): 노화의 원인과 기전(노화 메커니즘)
항노화 영양제 시리즈 세번째 글입니다. 앞글들에선 노화현상이 진화의 산물이라는 점과 인류가 노화를 완전 정복할 수 있는 시대의 도래가 꿈같은 이야기만은 아닐것이라는 논의를 해보았습니다. 본 글에서는 과학기술의 힘을 통해 지금까지 인류가 알아낸 대표적인 노화의 원인&기전들에 대해 살펴보고 각각에 작용할 수 있는 항노화영양제(물질)들을 리스팅해보고자 합니다.
노화의 원인&기전들
1. 세포의 손상
방사능, 자외선, 대기오염, 흡연&음주, 각종 화학물질 및 중금속, 활성산소, 만성염증, SASP*1 등에 의해 세포 내 단백질, 지질, 미토콘드리아, DNA, 텔로미어 등에 손상이 생겨서 더 이상 정상적인 세포분열 활동을 하지 못하게 됨 --> 노화세포, 좀비세포*1, 암세포 등으로 발전
2. 세포 성장 및 분열의 과도한 속도(mTor 효소)
앞서의 글에서 어리고 젊을때는 몸에 아주 고마운 쪽으로 작용하다가 나이가 많이 들게 되면 안좋은 쪽으로 돌변하게 되는 유전자와 효소들이 많이 존재하며 그것이 바로 노화에 대한 진화론적 증거 중 하나임을 언급했었는데요(항노화 영양제(1): 노화란 무엇인가? 인간은 왜 늙는가?), 그러한 물질 중에 대표적으로 mTor 효소가 있습니다. mTor 효소는 mechanistic target of rapamycin의 약자로 면역억제제와 항암제로 유명한 라파마이신이 대표적으로 억제해주는 효소라는 뜻을 갖는 효소입니다. mTor는 세포의 성장과 분열을 촉진하는 대표적인 효소이기 때문에 위에서 언급했듯이 어릴때는 성장 및 근력 강화 인자로 좋은 작용을 하게 되는 반면 노인이 되면 반대로 노화를 가속화시키고 암을 유발시키는 나쁜 인자로 작용하게 됩니다.
3. 텔로미어의 짧아짐
세포가 정상적인 분열을 한다 하더라도 염색체 끝단에서 염색체를 보호하고 있는 텔로미어가 계속 짧아지게 됨(줄기세포 제외, 랍스터 등 일부 동물들 제외) --> 텔로미어의 길이가 0이 되면 염색체가 풀리게 되어 세포가 정상적인 세포분열 활동을 하지 못하게 됨 --> 노화세포/좀비세포/암세포 등으로 발전. 참고로, 이러한 텔로미어 길이 단축 현상은 앞서 1번 항목에서 언급한 방사능, 자외선, 활성산소, 만성염증, SASP 등에 의해 가속화될 수 있습니다.
4. 손상된 DNA와 텔로미어를 수리해주는 효소들의 활동 감소
손상된 DNA와 텔로미어를 복구해주고 수리해주는 효소로는 대표적으로 PARPs(Poly ADP Ribose Polymerase) 효소와 Sirtuin(시르투인 또는 서투인) 효소가 있습니다. 시르투인 효소의 경우 총 7개의 종류가 있는데 그 중 Sirtuin1과 Sirtuin6 효소가 DNA를 수리해주는 역할을 주로 맡고 있습니다. 나이가 들면 --> 장수유전자&효소들(PARPs/Sirtuin1/Sirtuin6)의 활동성 감소 --> 노화 가속.
항노화 영양제(물질) 리스트
1. 항산화제
체내 활성산소의 농도를 낮추어서 과도한 활성산소에 의한 세포손상(DNA/텔로미어 손상 포함)을 줄여주는 물질 또는 효소를 통칭하는 용어로 비타민C&E&B군, SOD, 카탈라제, 셀레늄, 코엔자임큐텐, 글루타치온, 알파리포산, PQQ 등이 있습니다. 자세한 사항은 제가 최근에 올린 글(항산화 영양제? 항산화 네트워크? (ft. 비타민C&E, 비타민B6, 셀레늄, 코큐텐, NMN, 안토시아닌, ..) (tistory.com))을 참조해주시기 바랍니다. 너무 과량의 항산화제 복용은 체내 활성산소의 농도를 너무 낮추게 되어 면역력을 심각하게 떨어뜨릴 수 있기 때문에 다양한 종류의 항산화제들을 섭취하되 일일 권장량의 50%~150% 범위가 적당하다고 판단됩니다.
2. mTor를 억제해주는 물질
mTor를 억제해주어 세포 성장 및 분열의 속도를 늦추어 주고 자가포식으로 세포를 청소해주는 기능을 갖는 약품 또는 영양제로는 대표적으로 라파마이신, 메트포르민, Ca-AKG(Ca-Alphaketoglutarate), 베르베린, 돌외잎추출물, 헤스페리딘 등이 있습니다(라파마이신과 메트포르민은 전문의약품). 라파마이신은 직접적으로 mTor를 억제해주고, Ca-AKG는 mTor 생성의 중간 단계를 억제해주는데, 그 외 나머지 물질들은 AMPK라는 영양결핍감지효소를 활성화시켜주는 간접적인 방법으로 mTor를 억제시켜줍니다.
3. 텔로머라제(telomerase)*2 의 활성을 높여주는 물질
텔로머라제*2 의 활성을 높여주어 텔로미어가 짧아지지 않게끔 하는데 도움을 주는 물질들로 사이클로아스트라제놀(황기추출물), 아스트라갈루스(황기분말), 아시아티코사이드(병풀 추출물), 로사빈(로디올라(홍경천) 추출물), NMN*3, 비타민D3&K2, 엘카르노신(아미노산 펩타이드), 오메가3(EPA/DHA), 코큐텐, 셀레늄, 치아씨드 추출물 등이 알려져 있습니다.
4. 시르투인과 PARPs의 활성을 높여주는 물질
손상된 DNA와 텔로미어를 수리&복구해주는 시르투인과 PARPs 효소의 활성을 높여주는 물질들에 대한 소개입니다. 먼저, 시르투인1의 활성을 높여주는 물질로는 NMN, PQQ, 피세틴*4, 아피제닌(파슬리추출물), 레스베라트롤, 프테로스틸벤 등이 있고, 시르투인6의 활성을 높여주는 물질로는 시아니딘(블랙엘더베리추출물), 후코이단(해초추출물) 등이 알려져 있습니다*5. 그리고, PARPs를 활성화 시켜주는 물질로는 NMN, PQQ, 피세틴, 아피제닌 등이 있습니다*6.
5. 노화(좀비)세포의 사멸을 유도해주는 물질(세놀리틱(senolytic) 물질)
피세틴, 커큐민 등 특정 폴리페놀 물질들과 다사티닙, 닌테다닙 등 특정 항암제(전문의약품) 성분들이 노화좀비세포들의 사멸을 유도해주는 물질로 알려져 있습니다.
<주>
1: SASP(Senescence-Associated Secretory Pheontype)은 분열을 멈춘 노화세포가 분비하는 사이토카인 물질 중 하나로 킬러세포들을 주변으로 불러들여서 킬러세포가 자신을 분비한 노화세포를 잘 잡아먹을 수 있도록 해주는 좋은 역할과 함께 주변의 정상세포들을 손상시켜서 노화세포로 만드는 나쁜 역할도 하는 양면성을 띤 물질. 나이가 들면 킬러세포들의 활동성이 줄어들게 되면서 노화세포들의 체내 농도가 늘어나게 되고 여기저기 쌓이게 되는데 이렇게 쌓이기 시작하는 노화세포들을 좀비와 비슷하다 해서 좀비세포로 부르고 있고 이러한 좀비세포들에서 방출되는 SASP 물질에 의해 노화가 더욱 가속화 됨.
2: 텔로머라제는 텔로미어의 짧아짐을 방지해주거나 과도하게 짧아진 텔로미어의 길이를 오히려 길게 해주는 굉장히 고마운 역할을 하는 효소인데 역시나 나이가 들면서 농도 및 활성도가 감소.
3: NMN(Nicotinamide Mononucleotide)은 DNA를 복구해주고 수리해주는 두 가지 대표적인 효소인 PARPs와 Sirtuin1의 활동을 도와주는 NAD 조효소의 전구체이므로 세포 내 DNA 복구와 수리에 있어서 NMN 복용의 중요성은 매우 크다고 할 수 있습니다.
4: 피세틴은 주로 딸기에 많이 들어있는 플라보노이드로 커큐민이나 케르세틴 보다도 더 놀라운 항노화 효과가 입증된 물질입니다. 좀비세포들은 자신들이 방출하는 SASP가 자신들을 공격하지 않도록 해주는 방어막을 가지고 있는데 피세틴이 바로 이 방어막을 무력화시키는 작용을 해서 좀비세포들을 사멸시킨다고 알려져 있습니다. SASP는 또한 일반 세포들을 공격해서 CD38이라는 단백질 물질을 생산하게 하는데 이 CD38이 NAD 수치를 떨어뜨려서 시르투인1의 활성을 억제하는 것으로 알려져 있습니다. 즉, 피세틴은 체내 좀비세포 농도를 줄여주는 세놀리틱 효과와 동시에 SASP 농도 또한 줄여주는 역할을 하여 NAD 수치까지 올려주는 아주 고마운 물질입니다.
5: 최근 들어 시르투인6가 시르투인1 보다 항노화 효과가 더 좋다라는 연구결과들이 발표되고 있습니다.
6: NMN, PQQ, 피세틴, 아피제닌은 모두 NAD 수치를 높이는 작용을 하여 시르투인1과 PARPs의 활성을 높여주는데 피세틴과 아피제닌은 중복되는 기작을 갖고 있어서 피세틴 복용시 아피제닌은 굳이 복용하실 필요 없습니다.