운동이 DNA 손상과 노화 관련 혈관 문제를 예방하는 방법

솔트레이크시티에 있는 유타대학교 내과 연구진이 실시한 최근 동물 연구에서는 혈관과 노화된 심혈관계에서 DNA 손상의 역할을 조사했습니다.

연구진은 운동량 증가가 혈관 내벽 세포의 DNA 손상 감소와 관련이 있음을 발견했습니다. 이는 노년기에 운동을 하면 죽상동맥경화증 위험을 줄일 수 있다는 것을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.

유타대학교 박사후연구원인 임지숙 박사가 이끄는 연구진은 캘리포니아 롱비치에서 열리는 미국 생리학회 연례 학술대회인 미국 생리학 정상회의(American Physiology Summit)에서 연구 결과를 발표할 예정입니다. 이 학술대회는 2024년 4월 4일부터 7일까지 진행됩니다.

나이가 들면서 운동이 혈관 건강을 어떻게 보호할 수 있을까?

나이가 들면서 심혈관 질환 및 기타 심혈관 질환의 위험이 증가합니다. 이는 대개 혈관 점막에 지방 물질이 축적되는 죽상동맥경화증 때문입니다.

이러한 플라크가 자라면서 혈관이 좁아지고, 심장마비나 뇌졸중과 같은 심혈관 질환의 위험이 커집니다.

다행히도, 운동은 죽상동맥경화증 위험을 크게 줄일 수 있습니다. 노인의 경우에도 운동은 플라그 형성을 늦추고 심혈관 질환의 결과를 개선할 수 있습니다.

하지만 운동이 심혈관 건강에 어떤 영향을 미치는지 정확히 이해하는 것은 훨씬 더 어려운 것으로 드러났습니다. 새로운 연구는 한 가지 유력한 메커니즘, 즉 DNA 손상에 초점을 맞춥니다.

DNA 손상과 텔로미어: 노화의 핵심 요인

나이가 들면서 우리 몸의 여러 생리 기능이 서서히 저하됩니다. 이러한 기능 저하의 일부는 DNA 손상 때문입니다.

DNA 손상은 여러 가지 이유로 발생하며, 나이가 들면서 DNA 복구 메커니즘이 더 오류에 취약해집니다.

전문가들은 DNA 손상이 노화 과정에서 중심적인 역할을 한다고 믿고 있으며, 나이가 들면서 혈관이 악화되는 데 중요한 역할을 하는 것으로 보입니다.

텔로미어 는 염색체 끝에 있는 DNA "캡"으로, 염색체가 엉키거나 닳지 않도록 보호합니다. 이러한 이유로 텔로미어 길이는 생물학적 나이를 나타내는 지표입니다. 길이가 짧으면심혈관 질환을 포함한 여러 노화 관련 질병과 관련이 있습니다.

혈관을 둘러싼 세포의 텔로미어는 '전단 응력'이라고 불리는 힘에 의해 특히 손상되기 쉽습니다.

체코 프라하 대학병원의 얀 말릭(Jan Malik) 교수는 "혈액 속도가 빠르고 동맥의 직경이 작을수록 전단 응력은 커진다"고 설명했습니다. 그는 이 연구에 참여하지 않았습니다.

우리 몸은 이러한 스트레스에 대처하는 시스템을 갖추고 있지만, 혈관에 문제가 생기면 혈류가 차단됩니다. 이러한 문제들은 혈관 내벽 세포들의 마찰을 증가시켜 죽상동맥경화증의 위험을 증가시킵니다.

이 주제에 대한 논문을 발표한 말릭은 "전단 응력의 변화가 죽상경화증 발병에 중요하다"고 말했습니다.

유타 대학에서 진행 중인 한 연구는 운동이 DNA 손상을 최소화하고 텔로미어를 보호함으로써 심혈관 위험을 줄일 수 있는지 조사했습니다.

신체 활동이 많을수록 DNA 손상이 적습니다.

유타 대학교 연구진은 트레드밀 바퀴가 달린 케이지에 수컷 생쥐 15마리를 넣고 4주 동안 관찰했습니다. 매일 달리는 거리에 따라 생쥐들을 세 가지 유형으로 나누었습니다.

• 스위프트
• 중간 주자
• 움직임이 적음.

연구가 끝날 무렵, 과학자들은 동물의 대동맥(심장에서 혈액이 흐르는 혈관)에서 조직을 채취했습니다. 그들은 서로 다른 수준의 전단 응력을 받는 대동맥의 여러 부분을 연구했습니다.

특히 그들은 두 가지 세포 유형에 초점을 맞췄습니다.

• 혈관 내부를 덮고 있는 내피세포.
• 혈관평활근 세포는 혈관벽에서 발견됩니다.

그런 다음 그들은 세포의 DNA 손상을 평가하고 텔로미어가 얼마나 잘 기능하는지 평가했습니다.

분석 결과, 신체 활동 증가는 혈관 내피 세포의 DNA 손상 감소와 텔로미어 기능 향상과 관련이 있었지만, 혈관 평활근 세포의 경우는 그렇지 않은 것으로 나타났습니다.

이전 연구에 따르면 혈관평활근은 혈류의 최대 힘에 직면하는 내피 세포만큼 손상되지 않는다는 사실이 밝혀졌습니다.

연구 초록에 따르면, 일반적으로 "유산소 운동량은 DNA 손상 및 텔로미어 기능 장애와 반비례합니다." 즉, 가장 많이 운동한 동물일수록 손상과 기능 장애가 가장 적었습니다.

이 연구는 무엇을 제공하는가?

이 연구는 운동이 DNA 손상을 예방하고 텔로미어 기능을 보호함으로써 건강상의 이점을 제공할 수 있다는 증거를 더욱 확고히 합니다.

림 박사는 보도자료에서 "유산소 운동에 따른 대동맥 영역의 혈류 패턴과 세포 유형의 차이를 밝혀냄으로써, 심혈관 건강 개입에 대한 세부적이고 개인화된 접근 방식을 위한 견고한 기반을 제공할 것"이라고 설명했습니다.

과학자들은 운동과 텔로미어의 연관성을 오랫동안 연구해 왔습니다. 예를 들어, 2013년 연구에 따르면 울트라마라톤 선수들은 건강한 대조군 참가자들보다 텔로미어가 더 길었습니다.

다른 연구에서도 신체적 건강과 텔로미어 길이 사이에 연관성이 있는 것으로 나타났습니다.