[mdtoday = 이승재 의학전문기자] 간헐적 단식이 수명 연장에 효과적이라는 사실은 잘 알려져 있지만, 그 핵심 기전은 단식 기간 자체가 아니라 단식 후 다시 음식을 섭취하는 '재식이' 단계에서 신체가 대사 방식을 어떻게 전환하느냐에 달려 있다는 연구 결과가 발표됐다.

단식 후 재식이 과정에서의 대사 재설정이 수명 연장에 미치는 영향을 규명한 연구가 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 실렸다.

칼로리 제한은 노화를 늦추고 수명을 늘리는 가장 강력한 방법 중 하나로 꼽히며, 특히 일정 기간 굶는 간헐적 단식이 일반적인 식단 조절보다 더 효과적이라는 보고가 많았다.

하지만 지금까지 대다수 연구는 '굶는 행위' 그 자체에만 주목해 왔을 뿐, 단식이 끝난 뒤 신체가 다시 음식물을 받아들일 때 일어나는 복잡한 대사적 변화에 대해서는 간과해 온 측면이 있었다.

미국 텍사스 대학교 사우스웨스턴 의학센터(UT Southwestern Medical Center)의 피터 더글라스 교수팀은 예쁜꼬마선충(C. elegans) 모델을 통해 단식과 수명 연장의 상관관계를 추적했다.

연구팀은 단식 중 지방을 태우도록 명령하는 핵심 단백질인 'NHR-49'가 음식을 다시 먹을 때 적절히 차단되지 않으면 단식의 건강상 이점이 완전히 사라진다는 사실을 발견했다.

생명체가 단식에 들어가면 세포는 포도당을 모두 소모한 뒤 저장된 지방을 분해하기 시작하는데, 이 과정을 'NHR-49' 단백질이 주도한다.

반대로 음식을 다시 먹게 되는 ‘재식이(refeeding)’ 과정에서 NHR-49는 활동을 멈춰 지방 분해를 중단하고 에너지를 다시 비축할 수 있게 해야 한다.

연구팀은 유전자 편집을 통해 NHR-49를 제거한 선충을 24시간 동안 단식시킨 후 관찰했다.

놀랍게도 이 선충들은 여전히 수명이 약 41% 늘어났으며, 노년기에도 더 활발하게 움직이는 등 단식의 효과를 그대로 누렸다. 이는 단식 중 일어나는 지방 분해 활동 자체가 수명 연장의 필수 요건이 아님을 시사한다.

이에 연구팀은 'NHR-49가 꺼지는 과정'에 주목했다.

연구 결과, 음식을 다시 먹을 때 'KIN-19'라는 효소가 NHR-49를 화학적으로 변형(인산화)시켜 비활성화한다는 사실을 밝혀냈다.

만약 이 시스템을 조작해 재식이 중에도 NHR-49가 계속 켜져 있게 만들자, 단식으로 인한 수명 연장 효과는 거짓말처럼 사라졌다.

연구진은 이러한 결과를 바탕으로 단식 후 NHR-49 단백질을 성공적으로 비활성화하는 능력이 칼로리 제한을 통한 수명 연장의 핵심 열쇠라고 결론지었다.