본문내용
1. 노화
1.1. 노화의 정의
1.1.1. 일반적 정의
일반적으로 노화는 인간이 태어나서 성숙기에 이르고 나면 모든 기능이 저하되고 세월이 흐름에 따라 일어나는 신체의 모든 생리적 변화를 의미한다. 이는 나이가 들어감에 따라 반드시 발생하는 내재적이고 불가피한 자연현상이다. 노화가 진행됨에 따라 세포수가 감소하고 이로 인해 신체 기관의 구성과 기능이 점차 저하되며, 인체의 항상성 유지 능력이 감소하여 질병에 취약해지게 된다. 결국 신체 전반에 걸쳐 기능이 저하되고 합병증이 발생하여 결국 죽음에 이르게 되는 필연적인 과정이라고 할 수 있다.
1.1.2. 의학적 정의
의학적 정의에 따르면 노화란 "신체 내의 균형(Homeostasis)이 깨져 내적(유전인자) 및 외적 환경(외부적인 환경인자)에 대한 적응을 어렵게 만드는 신체 구조의 변화와 기능의 점진적인 저하"이다. 즉, 나이가 듦에 따라 신체의 균형이 깨지고 내외부 환경에 대한 적응력이 저하되어 신체 구조와 기능이 점차적으로 악화되는 것을 말한다.""
1.2. 노화의 이론
1.2.1. 소모설
소모설(wear and tear theory)은 세포가 외부로부터 지속적으로 해로운 자극을 받아 조직이 소모되어 결국 죽게 된다는 가설이다. 이 이론은 세포의 대사속도, 유리기, 교차성 결합, 폐기 부산물 축적, 오류 이론, 스트레스 등 다양한 관점에서 설명되고 있다.
먼저 유기체의 대사속도설은 세포의 연소 속도가 높은 동물일수록 수명이 짧다는 것으로, 에너지 대사 과정에서 유해 물질이 생성되어 세포와 조직을 손상시킨다는 이론이다.
다음으로 유리기설은 세포 내 미토콘드리아에서 정상적인 대사 과정 중 발생하는 활성 산소종(ROS)이 DNA, 단백질, 지질 등을 공격하여 세포 기능을 손상시킨다는 것이다. 이로 인해 세포의 구조와 기능이 저하되어 노화가 진행된다는 설명이다.
또한 교차성 결합설은 단백질 분자 간 및 단백질-DNA 간 부적절한 결합이 일어나 세포 기능을 방해하고 조직의 경화를 초래한다는 이론이다. 이는 당화end-product의 축적에 의해 발생한다고 알려져 있다.
폐기 부산물 축적설은 세포 내 노폐물이 지속적으로 축적되어 세포 기능을 해친다는 가설이다. 이러한 폐기물로는 리포푸신, 멜라닌 색소 등이 있으며, 이들이 세포 내 축적되면서 노화를 촉진한다.
오류 이론설은 DNA 복제 과정에서 발생하는 돌연변이나 단백질 합성 과정의 오류가 누적되어 세포 기능 장애를 일으킨다는 설이다. 이는 궁극적으로 세포 사멸을 유발하여 노화를 일으키게 된다.
마지막으로 스트레스 이론은 생체 내외부의 다양한 스트레스가 활성 산소 생성, 염증 반응, DNA 손상 등을 유발하여 노화를 가속화한다는 설명이다.
이처럼 소모설은 세포와 조직이 외부 자극에 의해 지속적으로 손상되어 결국 기능이 저하되고 사멸에 이르게 된다는 관점을 취하고 있다. 이 이론은 노화의 중요한 기전 중 하나로 인정받고 있지만, 유전적 요인이나 내분비계 조절 등 다른 이론들과 함께 고려되어야 한다.
1.2.2. 유전자설
유전자설(genome-based theory)은 인간이 오래 살기 위해서는 부모에게서 좋은 유전자를 받고 태어나는 것이라는 이론이다. 이에 따르면 유전적 요인이 노화의 주요 원인이 된다고 본다.
구체적으로 이 이론은 개체가 가지고 있는 염색체와 유전자의 성질이 노화에 중요한 역할을 한다고 설명한다. 즉, 유전자에 내재된 정보와 유전인자의 결함이 노화를 촉진한다는 것이다. 일부 연구에 따르면 특정 유전자의 돌연변이나 결함이 수명 단축과 관련이 있다고 한다. 또한 배아세포에서 관찰되는 일부 유전자의 발현 패턴 변화도 노화와 관련이 있다고 알려져 있다.
이러한 유전자설은 개체의 유전적 배경이 노화 과정에 중요한 영향을 미친다는 점을 강조한다. 따라서 좋은 유전자를 가진 개체일수록 오랫동안 건강하게 살 수 있다고 본다. 이를 통해 노화를 지연시키거나 예방하기 위해서는 유전적 요인을 개선하는 것이 중요하다는 시사점을 도출할 수 있다.
1.2.3. 신경내분비계 조절설
몸 안의 신경내분비계에서 노화를 조절한다는 신경내분비계 조절설은 노화를 설명하는 대표적인 이론 중 하나이다. 이 이론에 따르면 몸 안의 신경계와 내분비계가 상호작용하며 노화과정을 조절한다고 한다.
신경계와 내분비계는 밀접한 관련을 가지고 있는데, 신경계의 활동은 내분비계에 영향을 미치고 내분비계의 변화도 신경계에 영향을 준다. 예를 들어 스트레스나 외부 자극은 뇌하수체를 자극하여 다양한 호르몬의 분비를 조절한다. 이렇듯 신경계와 내분비계는 서로 밀접하게 연관되어 있으며 노화과정에서도 중요한 역할을 한다고 볼 수 있다.
노화가 진행됨에 따라 신경계와 내분비계의 기능이 저하되면서 이를 통해 노화가 유발된다는 것이 이 이론의 핵심 내용이다. 뇌하수체, 갑상선, 부신, 생식샘 등의 내분비 기관들이 노화와 더불어 기능이 저하되면 다양한 호르몬 분비에 변화가 생기게 된다. 이로 인해 여러 가지 신체 변화와 노화 증상이 나타나게 된다는 것이다.
예를 들어 뇌하수체의 기능 저하로 성장호르몬과 갑상선 자극호르몬의 분비가 감소하면 신체 대사 기능이 저하되고 근육량과 골밀도가 감소하는 등의 노화 현상이 나타난다. 또한 부신 기능 저하로 코티솔과 DHEA 분비가 줄어들면 면역기능 감소, 우울증 등의 증상이 나타날 수 있다.
이처럼 신경내분비계의 복잡한 상호작용 속에서 호르몬의 불균형이 초래되면 다양한 노화 증상이 유발되는 것이다. 따라서 신경내분비계 조절설은 노화의 본질적인 기전을 설명하는 유력한 이론으로 받아들여지고 있다.
1.2.4. 끝분절설
끝분절설(telomere)은 세포핵 속의 염색체의 말단부에 붙어서 염색체가 닳지 않도록 보호하는 DNA를 말하는데, 이 끝분절 효소(telomerase)가 쉬지 않고 작동하여 말단소립자가 계속 튼튼하게 붙어있게 만든다면 세포는 영원히 살 수 있고 우리 몸도 영원히 살 수 있다는 이론이다.
세포의 특성상 DNA가 복제될 때마다 말단부 염색체의 일부가 손실되어 염색체가 점점 짧아지게 되는데, 이를 막아주는 것이 끝분절이다. 끝분절은 세포분열 과정에서 DNA가 온전히 복제될 수 있도록 염색체 말단을 안정화시켜주는 역할을 한다.
그런데 반복되는 세포분열로 인해 끝분절의 길이가 점점 짧아지게 되면 세포는 결국 노화 과정에 접어들게 된다. 이처럼 끝분절 길이의 감소가 세포 노화의 주된 원인이 된다는 것이 끝분절설의 핵심 내용이다.
만약 텔로미라제(telomerase)라는 효소가 쉬지 않고 작동하여 말단소립자를 계속 보강해준다면, 염색체의 길이가 줄어들지 않으므로 세포가 영원히 분열할 수 있게 된다. 즉 세포의 수명이 무한대가 되어 우리 몸도 영원히 젊음을 유지할 수 있다는 것이 이 이론의 핵심 가설이다.
이처럼 끝분절설은 노화의 근본적인 원인을 염색체의 말단부 DNA 구조에서 찾고 있으며, 이를 조절한다면 노화를 지연시킬 수 있다고 주장한다. 따라서 이 이론은 노화 억제와 수명 연장을 위한 새로운 가능성을 제시하고 있다고 볼 수 있다.
1.3. 노화의 원인
1.3.1. 활성산소의 증가
활성산소의 증가는 노화의 주요한 원인 중 하나이다. 호흡을 통해 얻은 산소와 소화기를 통해 흡수된 영양소가 우리 몸에서 대사를 하는 과정에서 부산물로 발생하는 활성산소가 증가하면서 노화가 진행된다.
정상적인 대사과정에서 산소가 정상적으로 반응에 참여하지 못하고 산화력이 높은 전자를 띤 채 사립체 밖으로 나오게 되면 이러한 활성산소가 발생한다. 이러한 활성산소는 세포와 유전자에 직접적인 손상을 주어 노화를 가속화시키는 것으로 알려져 있다.
활성산소는 대기를 통해서도 인체 내부로 유입될 수 있으며, 이러한 유해산소는 DNA와 단백질, 지질 등 세포 구성 물질에 직접적인 손상을 주어 노화를 촉진한다. 또한 활성산소로 인해 정상적인 에너지 생산이 저해되면서 다른 세포들이 적절한 양의 에너지를 공급받지 못하게 되어 전반적인 노화를 가져온다.
따라서 활성산소의 증가는 노화의 주요 원인 중 하나로, 이를 예방하고 억제하는 것이 노화 억제를 위한 중요한 전략이 된다. 이를 위해 항산화 물질의 섭취, 규칙적인 운동, 스트레스 관리 등의 방법이 도움이 될 수 있다.
1.3.2. 슈퍼호르몬의 감소
슈퍼호르몬의 감소"이다. 인체에는 노화를 방지하고 생명연장에 도움을 주는 소위 '슈퍼호르몬'이 존재한다. 이러한 슈퍼호르몬에는 디하이드로에피안드로스테론(DHEA), 멜라토닌, 성장호르몬 등이 포함된다.
DHEA는 콩팥 바로 위 부신에서 분비되는 호르몬으로, 체내에서 여러 호르몬들의 재료가 되는 모(母)호르몬이다. 하지만 나이가 들수록 DHEA 분비량이 감소하게 되는데, 이로 인해 여러 가지 노화 현상이 나타나게 된다. DHEA 수치가 낮아지면 면역 기능이 약화되고, 스트레스에 대한 저항력이 떨어지며, 기억력과 활력이 감소하는 등의 문제가 발생한다. 따라서 DHEA를 인위적으로 보충해주면 이러한 노화 증상을 예방하고 지연시킬 수 있다"이다.
멜라토닌은 솔방울샘(송과선)에서 생성, 분비되는 호르몬으로 주로 밤에 분비된다. 멜라토닌은 성욕 호르몬으로 알려져 있으며, 고환과 난소 등 생식샘의 발달을 촉진한다. 그러나 나이가 들수록 멜라토닌 분비량이 줄어들어 불면증, 성기능 저하 등의 증상이 나타날 수 있다. 불임증 치료에도 멜라토닌이 활용되고 있다"이다.
마지막으로 성장호르몬은 뇌하수체 앞엽에서 분비되는데, 노화를 방지하는 가장 중요한 슈퍼호르몬 중...
