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생명 현상의 마지막 단계,
노화의 과정을 이해하기 위한 172개의 열쇳말



늙는다는 건 무엇일까.
뇌에서 근골격까지, 에너지대사부터
세포세계에서 벌어지는 ‘늙어감’의 화학방정식까지

노화생물학에 대한 연구는 지난 수십 년 동안 폭발적으로 발전했다. 노화 연구의 초기 단계에서는 노인의 건강을 향상시키는 것에 관심이 있었고, 노화는 나쁜 것이므로 노화에서 관찰되는 모든 것을 되돌려야 한다는 생각이 지배적이었다. 그러나 연구결과가 쌓일수록 이는 도달할 수 없는 희망이라는 것이 명확해지고 있다.
이 책은 ‘노화’의 과정을 이해하기 위한 172개의 열쇳말을 통해, 노화의 모든 것을 집대성했다. 흔히 노화를 바라보는 관점은 신체의 기능이 얼마나 망가졌는가 하는 것이지만, ‘그래도 쓸모 있는 부분이 꽤 남아 있지 않은가’와 같이 잔여기능의 유용성을 보는 관점도 있다. 전자는 ‘노쇠’의 개념이고, 후자는 ‘성공노화’의 시각이다. 성공노화란 나이에 따른 생리적 변화가 최소한인 노화를 가리키지만, 대부분의 질병은 노화에 따라 증가하며 결국은 누구나 노쇠해서 죽는다. 즉 노화는 건강한 성인이 질환에 취약해지는 과정이라고도 할 수 있으며, 나이가 들수록 점점 더 정상과 질병을 구분하기 어려워지는 것이다.

이 책의 제1부는 뇌에서 근골격까지, 우리 신체 각 기관/계통에서 벌어지는 노화의 현상을 담았다. 인간이 생애 ‘마지막 공통 경로’로 겪는 ‘노인증후군’이란 무엇인지, 노화와 질병은 어떻게 다른지, 자외선ㆍ흡연ㆍ음주 등의 유해환경은 노화에 어떤 영향을 미치는지 등을 비롯해 신경, 감각, 피부, 순환, 호흡, 구강, 소화, 혈액, 면역, 내분비, 생식, 비뇨, 근골격 등 13개 계통별로 노화 현상을 살핀다.
제2부는 에너지대사부터 세포세계에서 벌어지는 ‘늙어감’의 화학방정식까지, 우리 몸의 ‘보이지 않는 세계’에서 벌어지는 노화의 과정을 탐색한다. 원자ㆍ분자 단위에서 벌어지는 노화 현상, 그리고 단백질ㆍ탄수화물ㆍ지질 등의 에너지대사와 신호전달경로의 변화, 유전자ㆍ세포ㆍ조직 단위에서의 변화 등을 살핀다.

제Ⅱ부 보이지 않는 세계-늙어감의 화학방정식

16 모델생물
효모 _ 유전자의 23%가 인간과 상동유전자
초파리 _ 유전자의 60%가 인간과 상동유전자
꼬마선충 _ 유전자의 60~80%가 인간과 상동유전자
생쥐 _ 유전자의 99%가 인간과 상동유전자
표준인간 _ 인간을 구성하는 주요 분자는 핵산, 단백질, 당, 인지질

17 원자
수소 _ 노인은 수소이온을 잘 배출하지 못한다
탄소 _ 생명체의 기초가 되는 원소
질소 _ 단백질을 많이 먹는다고 근육이 커지는 것은 아니다
산소 _ 강한 에너지의 원천이자 노화의 주범
인 _ 단백질의 비정상적 인산화는 노화를 유발한다
황 _ 노화 관련 질환을 유발하는 산화형 글루타티온
칼슘 _ 노화로 뼈 이외의 여러 조직에 침착된다
철 _ 철이 부족하면 인지기능 저하가 빈혈보다 먼저 나타난다

18 분자
생체분자 _ 노화에 따른 변화는 고분자에서 나타난다
화학결합 _ 유기물은 공유결합으로 만들어진다
탄화수소 _ 지질은 석유와 동일한 탄화수소다
작용기 _ 생체분자의 화학반응을 결정
유기산 _ 인체 유기산의 대부분은 카복실산
화학반응 _ 라디칼반응과 산화반응은 노화를 유발한다

19 단백질
단백질 구조 _ 분자기계 역할을 하도록 진화했다
분자샤프롱 _ 분자샤프롱의 노화는 단백질 질 관리를 와해시킨다
섬유 _ 나이 들수록 콜라겐과 엘라스틴의 생산이 감소한다
세포골격단백질 _ 세포의 형태는 필라멘트에 의해 유지된다
막수송단백질 _ 운반체 펌프단백질의 ATP 소비는 체온 유지의 근원
헴 _ 헴은 철과 빌리루빈으로 대사된다
효소 _ 효소는 5,000종 이상의 생화학반응을 촉매한다
단백질항상성 _ 단백질 분자의 평균수명은 3개월이다

20 탄수화물
당질체 _ 이당류는 인체 내부에는 존재하지 않는다
당화 _ 음식의 풍미를 유발하는 마이야르 반응은 단백질의 노화를 유발한다

21 지질
지방산 _ 노화된 세포막은 불포화지방산이 감소한다
글리세리드 _ 인체에 있는 대부분의 지방은 불활성 상태로 존재한다
인지질 _ 죽어가는 세포는 세포막 이중층의 비대칭성을 잃는다
콜레스테롤 _ 콜레스테롤이 낮으면 심부전과 뇌졸중이 줄어든다
담즙산 _ 장과 간을 하루 5~10회 순환

22 에너지대사
에너지전환 _ 전자의 이동
산화적 인산화 _ ATP는 양성자의 이동으로 합성된다
에너지소비 _ 기초대사율은 나이가 들수록 감소한다
탄수화물대사 _ 세포가 가장 많이 이용하는 연료는 포도당
지방대사 _ 지방산과 석유의 산화로 생산되는 에너지의 양은 동일하다
아미노산대사 _ 근육조직의 분해로 에너지를 얻으면 생존이 어렵다
케톤체대사 _ 지방산의 40%는 케톤체로 전환되어 에너지원이 된다
젖산대사 _ 암세포는 젖산발효를 한다

23 신호전달
신호전달경로 _ 인체에서 신호는 한 방향으로만 전달된다
영양소 감지 _ TOR가 억제되면 수명이 연장된다
AMPK _ AMPK의 이상은 노화를 유발한다
FOXO _ FOXO의 활성화는 수명을 연장시킨다
인슐린/IGF-1 _ 인슐린/IGF-1의 적절한 감소는 수명을 연장시킨다
식욕 _ 나이가 들수록 식욕부진이 많다
식이제한 _ 동물실험에서는 수명을 연장시키지만, 인간에게는 불확실하다

24 유전자
유전체 _ 인간게놈프로젝트는 2005년에 완료되었다
후성조절 _ 용불용설이 틀린 것이 아니었다
텔로미어 _ 텔로미어의 길이는 노인 사망을 예측할 수 있는 지표
돌연변이 _ 유전자 불안정성은 암과 노화의 원인
조로증후군 _ 어린 나이에 진행되는 노화는 유전자 돌연변이 때문이다
암 _ 암이 진단되는 평균 나이는 68~74세
시르투인 _ 시르투인의 활성화는 수명을 연장시킨다

25 세포
세포소기관 _ 자가포식의 와해는 노화를 유발한다
미토콘드리아 _ 미토콘드리아의 DNA 손상은 노화를 유발한다
세포 종류 _ 세포의 수명은 평균 7~10년
복제노화 _ 세포는 50회 분열하면 죽는다
줄기세포 _ 나이가 들수록 고갈된다
세포사멸 _ 나이가 들수록 세포사멸의 효율이 떨어진다

26 조직
상피조직 _ 표피 각질세포의 수명은 20일
신경조직 _ 신경세포는 재생되지 않는다
결합조직 _ 결합조직은 식물의 세포벽과 유사한 역할을 한다
지방조직 _ 렙틴은 지방세포가 분비하는 아디포카인이다

참고문헌
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