21세기에서 가장 심각한 문제는 「지구 온난화」와 「인구 노령화」입니다. 노화는 인체가 점차 기관의 정상 기능을 상실하여 질병에 취약해지고 결국 죽음에 이르게 되는 과정입니다; 그리고 노화와 인간 세포의 미토콘드리아 사이에는 신비한 관계가 있습니다. 노화의 본질은 미토콘드리아에서 탐구될 수 있습니다. 결국 생물학적 성장 과정에서 자가 세포는 조직과 기관에 손상을 주는 내적, 외적 손상 요인을 계속 축적합니다; 조직 세포의 손상이 일정 수준에 도달하여 생명을 유지하는 다양한 기본 기능에 심각한 영향을 미치면 결국 기관이 실패하여 개체의 죽음을 초래합니다.
미토콘드리아 = 인간 세포 발전기
“미토콘드리아는 인간 세포의 발전기와 같다!” 32년간 미토콘드리아를 연구한 맥케이 의과대학의 야우 후이 웨이(Yau-Huei WEI) 총장은 미토콘드리아가 세포의 에너지 공장과 같다고 말했다. 지난 10년 동안 연구 결과 미토콘드리아가 노화 과정에서 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀졌습니다. 이것은 “생물학적 시계”와 같습니다. 너무 빠르게 돌면 세포의 산화 손상, 조직 및 기관의 기능 부전을 일으키며 노화와 일부 퇴행성 질병의 발병을 가속화합니다.
야우 후이 웨이(Yau-Huei WEI)는 동물의 수명은 신체의 세포 대사율과 밀접한 관련이 있으며 대사율은 노화와 역비례한다고 말했다. “미토콘드리아는 포유동물 세포의 에너지 대사 중심입니다.” 세포는 모든 영양소를 대사합니다. 그것은 고유한 논리와 섬세한 제어를 가지고 있습니다. 대사가 너무 빨리 진행되면 차를 너무 빨리 운전하는 것과 같습니다. 속도 제한을 자주 초과하면 차량이 곧 폐차됩니다.
미토콘드리아는 ATP를 합성할 뿐만 아니라 세포가 활성 산소 분자를 생성하는 주요 장소이기도 합니다. ATP는 “에너지 통화”와 같으며 세포가 다양한 생리 활동을 수행하는 데 필요한 에너지를 제공합니다; 그러나 활성 산소 분자는 미토콘드리아 DNA, 지질 및 단백질을 공격합니다. 비교 생물학 연구에서도 미토콘드리아가 과산화수소를 생산하는 속도가 동물의 수명 길이와 반비례한다는 사실이 밝혀졌습니다.
최근 연구에서는 노화 조직 세포의 일부 미토콘드리아가 기능 결함을 가지고 있다는 사실도 밝혀졌습니다. 이러한 미토콘드리아는 ATP 합성 효율이 낮을 뿐만 아니라 산소 자유 라디칼을 너무 많이 생산하여 조직 손상을 초래합니다. 산화 손상 및 기능 저하는 사람들의 점진적인 노화를 초래합니다.
인체의 미토콘드리아 수는 1개 또는 2개에서 1,000개 이상까지 다양합니다. “규칙적으로 운동하는 사람들은 근육 조직 세포에 더 많은 미토콘드리아가 있습니다.”
어머니는 아이의 건강과 수명에 크게 기여합니다
둥그스름하고 벌거벗은 미토콘드리아에도 DNA가 있습니다. 단백질로 보호받지 못하기 때문에 활성산소의 공격을 받기 쉽습니다. 잘못하면 부작용이 따르게 됩니다. 그리고 미토콘드리아는 유전되기 때문에 모계에서 어머니는 아버지보다 아이의 건강과 수명에 더 많이 기여합니다. 미토콘드리아 DNA의 질과 양은 ATP를 생산하는 세포의 효율성에 영향을 미치며, 활성 산소 분자를 생산하는 속도에도 간접적으로 영향을 미칩니다.
유해산소를 효과적으로 제거하지 못하고 날마다 쌓이면 낡은 자동차와 같습니다. 액셀을 밟아도 빨리 달리지 못하고 배기가스도 많이 발생하게 됩니다. 노화와 손상된 미토콘드리아는 시간이 지날수록 필연적으로 쌓이게 되는데, 이는 노화의 흔적을 남기게 되지만, 적절한 시기에 적절한 관리와 재충전을 하게 된다면 미토콘드리아는 밝고 아름다운 상태로 유지될 수 있습니다.
또한, 노화된 인간 조직, 특히 심장, 간, 폐, 뇌 및 골격근에서 많은 미토콘드리아 DNA 손상 및 점 돌연변이가 종종 발견됩니다. 노인이 많을수록 미토콘드리아 DNA 손상이 더 많고 돌연변이가 더 높습니다. 나이가 들수록 호흡 기능도 현저히 떨어지기 때문에 나이가 들면서 운동을 너무 격렬하게 해서는 안 되고, 100미터도 뛰지 못하고 근육의 폭발력도 사라져야 합니다.
웨이 학장은 양명대학교의 동물 실험 사례도 제시했습니다. 예를 들어 생쥐에서 특정 유전자를 삭제하면 생쥐는 생후 2주 이내에 미토콘드리아 결함이 발생하고 4세에서 4세 사이의 신경근 변성을 포함한 조기 노화가 발생했습니다. 생후 8주, 흐릿한 시력, 백발, 골다공증, 처진 피부 등으로 인해 그는 갑자기 일반 야생 쥐보다 두 배나 더 늙어 보이게 됩니다.
미토콘드리아가 느슨해지기 시작할 때 노화가 시작됩니다
노화는 어디에서 시작되나요? 미토콘드리아 구조가 느슨해지고 비정상적으로 변하기 시작하면 세포 사멸, 근육 세포 질환, 골다공증 및 기타 현상이 증가하는 것을 의미하며 이것이「노화」의 시작입니다.
미토콘드리아는 세포 에너지를 시작하는 데 중요한 역할을 하지만 충성스러운 하인은 아닙니다. 산화 손상으로 인해 시한폭탄처럼 작용하기도 합니다. 제 역할을 하지 못할 뿐만 아니라 세포 사멸을 유발합니다. “이 전통적인 팔괘에는 음과 양이라는 두 가지 측면이 있습니다. 긍정적인 측면은 좋은 ATP를 생성하고, 부정적인 측면은 정상적인 생리학적 조건에서 균형을 이루어야 합니다.”
그런데 최고의 노화 방지 비결은 무엇입니까? 장기간의 연구 “결과에 따르면 다이어트가 수명을 연장할 수 있다 는 사실이 확인되었습니다”. 음식 섭취량을 평소의 60~70%로 줄이면 포유류의 수명을 약 35% 연장할 수 있습니다. 사람들이 오랫동안 70% 배불리 먹으라고 권유해 온 이유이기도 하다”고 말했다.
또한 많은 질병이 미토콘드리아 이상과 관련되어 있습니다. 인생에서 너무 무리하거나 심리적 압박을 너무 많이 받지 마십시오. 「기분 조절 방법을 배우십시오」. 밤에는 푹 쉬어야 한다. 「인내를 갖고 몸을 관리해야 한다」.
(참고 출처: Mackay Medical College 총장 Yau-Huei WEI 박사, 이 기사는 「Sci-Tech Vista」 웹사이트【생체시계는 느리게 돌아갈 수 있을까? - 노화의 본질 탐구】, 이미지와 텍스트가 편집되었고 제목이 추가되었습니다).