과학기술
예부터 흔히 ‘잠이 보약’이라는 말을 써 왔다.
의과학이 발달한 오늘날에는 잠이 건강에 미치는 실제적인 영향에 대해 많은 연구가 이루어지고 있다.
대체로 잠을 자는 동안 우리 몸은 낮에 활동하면서 손상된 조직들을 복구하고, 어린이들을 성장시키며, 뇌에 축적되는 노폐물을 청소해 치매를 예방한다는 것이다.
따라서 전문가들은 성인의 경우 하루 7시간 정도의 충분한 수면을 취하는 것이 건강에 가장 적합하다고 보고 있다.
‘잠이 때때로 가장 좋은 치료약’인 이유에 대해 최근 독일 연구자들이 과학적인 설명을 내놓았다. 바로 수면은 신체의 일부 면역세포가 병원체 같은 표적을 공격할 수 있는 능력을 향상시킨다는 것이다.
튀빙겐대학의 스토얀 디미트로프(Stoyan Dimitrov) 박사와 루시아나 베제도프스키(Luciana Besedovsky) 박사가 주도한 이번 연구는 잠을 자는 동안 인체가 어떻게 감염과 싸워 이를 물리칠 수 있는지, 반대로 만성 스트레스 같은 다른 조건들은 우리 몸을 왜 질병에 취약하게 만드는지를 설명해 준다.
이 연구는 ‘실험의학 저널’(Journal of Experimental Medicine) 12일자에 발표됐다.
잠은 통상 근육을 이완시키고 환경자극 인지를 줄여 우리 몸이 휴식을 취하도록 한다. 최근 연구에서는 잠이 면역세포를 활성화시켜 감염 예방에 도움을 주는 것으로 나타났다. © Wikimedia Commons / rachel CALAMUSA
면역 억제 신호경로 조사
연구팀이 대상으로 삼은 인체의 T세포는 면역반응에서 중요한 역할을 하는 백혈구의 한 종류로 알려져 있다.
T세포가 바이러스에 감염된 세포 같은 특정 표적을 인식하면 인테그린(integrins)으로 알려진 끈적끈적한 단백질을 활성화시켜 표적에 달라붙는다. 이때 표적이 바이러스에 감염된 세포라면 이를 살해한다.
인테그린을 활성화하는 신호에 대해서는 그동안 많은 것이 알려졌다. 이에 비해 T세포가 목표물에 부착할 수 있는 능력을 저해할 수 있는 신호들은 잘 파악돼 있지 않은 상태다.
디미트로프 박사팀은 이점에 착안해 Gαs-결합 수용체 작용제로 알려진 다양한 신호 분자그룹의 효과 조사에 들어갔다.
이들 분자의 상당수는 면역체계를 억제할 수 있으나, T세포가 인테그린을 활성화시켜 표적 세포에 부착하는 능력을 억제하는지의 여부는 그동안 알려지지 않았었다.
연구팀은 아드레날린 호르몬과 노르아드레날린, 염증을 일으킬 수 있는 프로스타글란딘 E2와 D2, 그리고 신경조절물질인 아데노신을 포함한 특정 Gαs-결합 수용체 작용제가, T세포가 표적을 인식한 뒤 인테그린을 활성화시키는 것을 방해한다는 사실을 발견했다.
디미트로프 박사는 “이 분자들이 인테그린 활성화를 억제하는데 필요할 정도의 수치가 종양 성장이나 말라리아 감염, 저산소증 및 스트레스 같은 병리적 조건에서 관찰됐다”고 말하고, “따라서 이 경로는 이들 병리와 관련된 면역 억제를 일으킨다”고 밝혔다.
면역 T세포에 대한 Gαs-결합 수용체 작용제의 효과가 수면 혹은 질병에 의해 어떻게 영향을 받을 수 있는지를 보여주는 그림.© Dimitrov et al., 2019
잠 잘 때 T세포 억제물질 농도 떨어져
그럼 이런 면역 억제와 잠과는 무슨 관계가 있을까?
아드레날린과 프로스타글란딘 수치는 잠이 든 동안 떨어진다. 디미트로프 박사팀은 밤새 잠을 충분히 자거나 반대로 밤새도록 깨어 있었던 건강한 자원봉사자들로부터 T세포를 채취해 비교해 보았다.
잠을 충분히 잔 자원봉사자들로부터 채취한 T세포는 밤새 깨어 있었던 사람들로부터 얻은 T세포보다 훨씬 높은 수준의 인테그린 활성화를 나타냈다.
이에 따라 연구팀은 T세포 인테그린 활성화에 대한 수면의 유익한 효과는 Gαs-결합 수용체 활성화가 감소한 것에 기인한 것임을 확인할 수 있었다.
베제도프스키 박사는 “이번 연구 결과는 잠이 T세포 반응의 효율성을 향상시키는 것으로 나타났다”고 말하고, “이는 특히 우울증이나 만성 스트레스, 노화, 교대근무 같은 수면 손상요인으로 인한 수면장애 및 조건에 비추어 볼 때 상관성이 있다”고 설명했다.
이번 연구는 잠의 유익한 효과와 스트레스 같은 조건이 주는 부정적인 효과를 설명하는데 도움을 준다.
연구팀은 아울러 T세포가 목표물에 부착할 수 있는 능력을 향상시킬 수 있는 새로운 치료 전략 개발에도 박차를 가할 수 있을 것으로 보고 있다.
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- 김병희 객원기자
- hanbit7@gmail.com
- 저작권자 2019.02.14 ⓒ ScienceTimes
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