적당한 스트레스는 수명을 늘려줍니다

적당한 스트레스

한눈에 보는 정보 -

  • 베일러 의과 대학(Baylor College of Medicine)의 연구원들은 DNA와 히스톤 단백질 패키지로 된 염색질 스트레스가 수명을 늘릴 수 있는 세포 반응을 유발한다는 사실을 발견했습니다
  • 스트레스를 겪는 과정 중에, 미토콘드리아 기능은 질병 예방을 위해 두 가지 경로를 활성화하여 변하게 됩니다. 이러한 경로는 과정에 중요하긴 하지만, 한 연구에서는 미토콘드리아가 수명 연장을 위해 또한 다른 경로들을 활용할 수도 있을 것이라고 밝혔습니다
  • 스트레스로 인한 미토콘드리아에서의 부적응성의 변화는 신체가 심리학적 경험을 생리학적 변화로 변환하기 위해 사용하는 잠재적인 메커니즘일 수도 있는데, 이는 환경과의 상호 작용에 영향을 미치며, 신경 정신병학적 질환이 유전적인 소인을 띤다는 견고한 암시를 나타냅니다
  • 고강도 인터벌 트레이닝과 단식이 미토콘드리아 기능을 개선하고 수명을 늘리는 데 중요한 영향을 미칩니다. 미국에서 증가하는 추세로 나타나는 높은 심리적 스트레스는 명상, 감정자유기법 및 정원 가꾸기와 같은 전략들을 통해 긍정적인 영향을 받을 수 있습니다
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머콜라 박사로부터

스트레스는 먹이를 잡기 위해 달려들거나 포식자로부터 도망치도록 하는 신체 반응으로, 이는 또한 도피-투쟁 반응으로도 잘 알려져 있습니다. 불행히도, 신체에서 위험으로부터 자신을 보호하기 위해 사용하는 생명을 구하는 수많은 동일한 반응들은 또한 기름값 상승에 대한 대처, 대중 앞에서 말하기의 공포, 혹은 까다로운 상사에 대처하는 것 등에도 활용됩니다.

즉, 신체는 때때로 스트레스를 털어내는 데 어려움을 겪습니다. 만일 여러분이 압도적인 수준의 심리적 혹은 신체적 스트레스를 겪고 있으시다면, 이러한 반응을 완화하고 건강상의 부정적인 효과를 줄일 수 있는 수많은 고려할 만한 전략들이 있습니다.

하지만, 일부 광고에서는 완벽한 세상에서 살아갈 수 있다는 기대감을 한층 높이고 있지만, 여러분이 스트레스가 전혀 없는 세상에서 살아가게 된다면 죽게 될 것입니다.

심리학 잡지(Psychology Today)에 따르면, 스트레스는 현재 일어나는 사건과 여러분이 그 상황에서 대처할 수 있는 자원 사이의 단절에 대한 인식입니다. 이것은 스트레스가 실재하거나 혹은 상상 속의 위협으로 존재할 수 있다는 것을 의미하는데, 왜냐하면 중요한 것은 바로 인식되었다는 사실이기 때문입니다.

심리학자들은 스트레스가 지나치게 많은 것은 독이지만, 정신적 신체적 탄성을 유지하기 위해 약간의 스트레스는 필요하다고 말합니다.

이를테면, 학교에서 잘 해내려는 사회적 스트레스가 없다면, 학생들은 공부를 하지 않거나 수업에 결석하게 될 것입니다. 하지만, 만성 질환을 겪거나 쇠약증을 겪고 있는 사람들을 돌보거나 직장을 잃는 것과 같은 심각한 스트레스 요인들은 인간을 쇠약하게 만들 수 있습니다.

연구원들은 또한 가벼운 신체적 스트레스가 신체 발달을 도모한다고 밝혔습니다. 존스 홉킨스 대학(Johns Hopkins University)의 한 팀이 137명의 임산부 및 그녀들의 2살 난 아이들을 추적 조사한 바 있습니다. 그들은 임산부들이 임신 중에 겪는 가벼운 수준의 불안증과 스트레스가 그녀의 아이들이 신체적으로 더 빠르게 발달하는 것과 연관이 있다는 사실을 발견했습니다.

연구원들은 태아기 산모 스트레스가 아이의 기질, 주의력 혹은 행동 자제력 등에 영향을 미치지 않는다고 밝혔습니다. 대부분의 생물학적 과정과 마찬가지로, 균형이 존재하여, 지나친 신체적, 심리적 스트레스가 건강에 부정적인 영향을 미치는 것처럼, 지나치게 적은 스트레스는 신체 시스템에 대한 충분한 훈련을 제공하지 않을 수 있습니다.

염색질은 스트레스 반응과 장수에 핵심입니다

스토워스 의학 연구소(Stowers Institute for Medical Research)의 최근 연구에서는 염색질 스트레스가 수명을 늘릴 수 있는 세포 반응을 유발한다고 밝혔습니다. 유기체가 생존하기 위해서는 변화하는 상황에 반드시 적응할 수 있어야 합니다. 이러한 상황에 전념하는 세포 반응은 유전자가 구조화되는 방식에 영향을 미칩니다.

세포핵을 포함하고 있는 세포 내에서는, DNA가 히스톤 단백질과 함께 뉴클레오솜(nucleosome)으로 알려진 구조를 형성하게 되는데, 이것이 응축되어 염색질(chromatin)이 만들어집니다. 이렇게 포장된 전체가 유전자 발현을 결정하게 되는 것입니다. 이 유전자 발현은 환경 스트레스에 의해 영향을 받습니다.

여러분의 DNA를 해독하는 것과 관련된 모든 것은 염색질 구조를 확인하는 것과 관련이 있다고 베일러 의과 대학의 과학자들은 말합니다. 해당 저자인 웨이웨이 당(Weiwei Dang)은 특정 유전자가 발현될 때, 효소는 정보를 특정 단백질로 번역해내기 위해, 접근을 협상할 수 있는 염색질과 상호 작용한다고 설명했습니다.

염색질 스트레스로 인해 효소가 손상되면, 유전자 발현이 원치 않는 방향으로 변할 수 있습니다. 해당 연구에서 연구팀은 어떻게 히스톤 유전자가 장수에 영향을 미치는지 확인하기 위해 효모를 가지고 연구를 했습니다. 해당 팀은 히스톤 H3-H4 작은 반점인 HHT1-HHF1을 제거한 결과, 예기치 않게 유전자의 수가 줄어들면서 효모가 더 길게 복제되었다는 사실을 발견했습니다.

효모에서의 염색질 손상에 대한 반응이 결국 효모 세포의 장수를 도모했던 유전자의 활성을 변화시켰습니다. 이 스트레스는 장수를 도모하는 쥐 줄기세포뿐만 아니라 실험실 벌레 및 과실 파리 등 다른 유기체에서도 발생했습니다.

미토콘드리아는 에너지를 만들고 생명을 유지합니다

미토콘드리아는 건강에 영향을 미치는 상당한 잠재성을 보유합니다. 미토콘드리아는 본질적으로 신체 대부분의 세포에서 발견되는 작은 발전소입니다. 미토콘드리아는 에너지 배분을 허용하는 상호 연결된 네트워크를 형성합니다.

이는 아데노신 3인산(ATP) 합성 과정 중에 지방 및 설탕에서 나오는 전자를 산소로 변환시켜 효과를 나타냅니다. 이것이 바로 체내 세포에 의해 활용되는 "에너지 전류"입니다.

미토콘드리아는 미토콘드리아 유전체(mitochondrial DNA: mtDNA)로 알려진 핵 DNA와는 다른 고유한 자체 유전자 코드를 갖고 있다는 점에서 그 독특성을 나타냅니다. 이들은 에너지에 대한 수요를 증가시키는 스트레스에 대한 세포 반응, 분자 반응 및 행동 반응을 나타냅니다.

미토콘드리아는 심리학적, 생물학적 스트레스를 교차시킵니다

스트레스 과정에서, 미토콘드리아는 나이가 듦에 따라 스스로를 질환으로부터 보호하기 위해 변화하게 됩니다.

세포에서 일어나는 한 가지 스트레스 반응은 미접합 단백질 반응(UPR)이라고 불리는데, 이는 수많은 세포 분열 과정을 통해 다른 세포 반응을 조절하게 됩니다. 미토콘드리아 스트레스는 히스톤 메틸전화효소 메트-2와 핵 공동 인자 lin-65를 활성화합니다.

DNA 표현에서 나타나는 변화는 염색질 구조에 의해 영향을 받습니다. 한 연구에서는 히스톤을 변경하는 효소가 미토콘드리아의 미접합 단백질 반응에서 중요한 인자가 된다고 설명했습니다.

유전자 스크리닝을 활용하여, 연구팀은 lin-65가 수명을 늘리기 위한 미토콘드리아 미접합 단백질 반응 유도에 중요한 인자라는 사실을 발견했습니다. 하지만, 이러한 현상은 lin-65가 부재할 때에도 발생했는데, 이는 이외에 다른 경로가 존재함을 암시합니다.

미토콘드리아 스트레스 반응은 수명을 늘리는 데 중요할 뿐만 아니라, 심리적 스트레스와 생물학적 반응 사이의 교차점일 수도 있습니다. 23개의 동물 연구에 대한 검토에서, 급성 및 만성 스트레스가 미토콘드리아 생물학에 영향을 미칠 수 있다는 것을 암시하는 증거가 발견된 바 있습니다.

'알로스테시스 과부하'라고도 불리는 미토콘드리아에서 나타나는 부적응성 변화는 심리학적 경험을 생리학적 변화로 변환시키는 데 활용되는 잠재적인 메커니즘입니다. 이것에 대한 이해는 광범위한 결과로 나타납니다.

염색질 리모델링은 생리학적 변화에 영향을 미칠 수 있습니다

예를 들어, 한 연구에서 연구원들은 유아와 어린아이의 다른 유형의 상호 작용이 염색질 리모델링을 유발하는 차이를 만들어낸다는 최초 증거를 발견했습니다. 이는 왜 조기 발달기에 발생하는 분자 변화가 평생의 정서적 반응의 결과를 초래하는지에 대한 개연성 있는 설명을 제공해 줍니다.

연구원들은 이것이 어떻게 해서 경험들이 염색질 리모델링을 통해 외부적인 자극에서 내부적인 생물학적 변화로 옮겨가, 성인기 정서적 변화로 이어지는지에 대한 통찰력을 제공해 줄 수 있다고 가정합니다. 즉, 미토콘드리아 스트레스가 생애 초기에 염색질을 변화시키게 되고, 이것이 후기 발달에 상당한 영향을 미칠 수 있다는 것입니다.

필라델피아 어린이 병원(Children's Hospital of Philadelphia)에서 시행한 한 동물 연구에서는 어떻게 해서 미토콘드리아에서 이루어지는 변경이 가벼운 스트레스에 대한 생리학적 변화로 이어질 수 있는지에 관해 설명해 줍니다.

이는 또한 포유류가 환경 변화에 반응하는 방식에 영향을 미쳤으며, 신경 정신병학 질환이 유전으로 인해 나타난다는 주장에 대한 심오한 암시를 제공해 줄 수 있을지도 모릅니다.

연구원들은 이 연구에서 어쩌면 신경 정신병학 질환에 대한 새로운 치료법을 발견하여 사람들이 환경 변화에 보다 회복력을 나타낼 수 있는 길이 열릴지도 모른다는 시사점을 발견합니다.

운동 스트레스는 유익한 미토콘드리아 변화를 만들어냅니다

미토콘드리아는 성장과 발달을 위한 에너지를 공급하는데, 이는 미토콘드리아가 대부분의 세포의 수명에 원인이 된다는 사실을 의미합니다. 무엇보다, ("찌꺼기"라고 알려진) 잔여 단백질과 산화 손상이 형성되면, 생물학적 노화, 만성 염증 및 세포 퇴화가 나타나게 됩니다.

메이요 클리닉(Mayo Clinic)의 한 연구에서, 72명의 남성과 여성은 젊은이와 노인 그룹으로 나뉘어, 각기 고강도 운동, 근력 훈련 및 이 둘을 조합한 운동 등 세 가지 프로그램에 배정되어 참여했습니다. 연구원들이 목표한 바는 운동 스트레스가 유전자 전사와 미토콘드리아 호흡에 미치는 영향을 평가하는 것이었습니다.

실험의 마지막 순서에서, 참가자들의 허벅지 근육을 채취하여 생체 검사를 시행하였으며, 이들의 분자 구조와 통제 그룹의 참가자들의 분자 구조를 서로 비교했습니다. 여기에서 통제 그룹은 운동을 전혀 하지 않은 집단이었습니다. 연구원들은 근력 운동이 근육을 형성하긴 했지만, 고강도 인터벌 트레이닝이 세포 수준을 가장 높이는 것으로 나타났다고 밝혔습니다.

고강도 인터벌 트레이닝은 나이가 듦에 따라, 찌꺼기의 축적으로부터 발생하는 미토콘드리아 손상을 최소화하는 것으로 나타났습니다. 고강도 인터벌 트레이닝 그룹은 인슐린 저항성이 높게 나타났지만, 근력은 덜 형성되는 것으로 나타났습니다.

고강도 인터벌 트레이닝 그룹에 속한 젊은 참가자들은 미토콘드리아 용량이 최대 49%까지 증가했지만, 미토콘드리아 용량이 69%까지 증가하는 극적인 상승률을 보인 것은 바로 노인 참가자들이었습니다.

신체 스트레스는 또한 뇌 조직에도 영향을 미칠 수 있습니다

또 다른 연구 그룹에서는 일부 동일한 미토콘드리아 이점이 뇌 조직의 골격 근육에서도 나타나는지 확인하기 위해 동물 실험을 수행했습니다. 연구원들은 그들의 연구 결과가 운동 훈련을 하는 것이 심지어 노인 쥐들에게서도 신경학적 미토콘드리아 기능을 개선하는 것을 암시한다고 밝혔습니다.

이러한 연구 결과들은 과학적 진보로 인해 기대 수명이 늘었지만, 분자 및 세포 수준에 어떤 일이 발생할 것인지에 대한 지식은 최대 수명을 연장하는 결과를 낳았다고 연구 저자들이 제안했던 한 과거 논문을 뒷받침하고 있습니다.

문헌을 검토하면서, 연구원들은 동식물을 활용한 실험에서 나타나는 동일한 맥락을 발견했습니다. 생명과 노화의 조절이 미토콘드리아 시스템에 있다는 것입니다. 게다가, 신체의 쇠퇴는 신체 활동에 의해 상쇄되며, 규칙적인 유산소 운동이 미토콘드리아 수준에서 수명을 늘리거나 생명을 연장할 수도 있습니다.

식이 요인이 미토콘드리아 장수를 촉진합니다

실험실 동물을 대상으로 한 과거 연구에서는 칼로리 섭취 제한이 장수를 실현하는 데 긍정적인 영향을 미친다고 밝힌 바 있습니다. 미토콘드리아 네트워크를 단식 혹은 유전자 조작을 통해 바꾸는 것이 수명을 늘릴 수 있는 것으로 확인되었습니다.

하버드 연구팀에 의해 수행된 한 연구에서는 관련된 기본 생물학과 어떻게 식이 제한이 건강하게 나이 드는 것에 도움이 될 수 있는지를 조사했습니다. 해당 연구에는 선충류 벌레가 사용되었습니다. 이러한 벌레는 보통 단 2주의 수명을 나타내며, 이로 인해 연구팀이 수명을 실시간으로 연구할 수 있었습니다.

벌레의 식단을 제한하거나 유전적으로 이들의 미토콘드리아를 변경함으로써, 미토콘드리아 네트워크를 보다 젊은 상태로 유지하고, 벌레들의 수명을 늘릴 수 있었습니다. 연구원들은 그들의 결과가 어떻게 미토콘드리아 네트워크의 유연성이 단식 상태에서 인간의 수명을 늘리는 데 활용될 수 있는지를 보여준다고 밝혔습니다.

다른 연구를 수행했던 과학자들은 과도한 식단에 의한 손상이 조직의 조기 노화를 초래할 수 있는 미토콘드리아 기능에 미치는 영향에 대해 평가했습니다. 연구원들은 매주 단식 스케줄을 계획하는 연구를 설계했으며, 그 결과, 단식이 미토콘드리아 손상 제한에 효과적이라고 밝혔습니다.

해당 연구의 피실험자들의 조직은 골격 근육에서 효율적인 미토콘드리아 호흡을 유지할 수 있었으며, 혈당 성분에서 개선을 나타냈습니다. 연구팀은 단식이 미토콘드리아 손상을 제한하는 효과적인 전략이며, 서양식 식단을 주로 섭취하는 사람들에게서 나타나지 않는 대사 유연성을 개선할 수 있다는 결론을 내렸습니다.

압도적인 스트레스 반응을 조절할 수 있는 전략

명상

비록 약간의 스트레스가 미토콘드리아의 건강을 유지해주고 수명을 늘려줄 수 있지만, 압도적인 스트레스는 이와 반대 효과를 나타냅니다. 과도한 스트레스는 면역계, 장 건강, 감정 및 수면에 부정적으로 영향을 미칩니다.

스트레스는 많은 미국의 성인들이 직면하는 가장 커다란 문제 중 하나로, 정신 및 신체 건강에 부정적으로 영향을 미칩니다. 미국 심리학회(The American Psychological Association)의 2015년 미국인 스트레스 설문 조사에서, 상당수의 성인들이 그들이 스트레스를 충분히 잘 대처하지 못하는 것 같다고 응답했습니다.

또한, 스트레스 수치가 상승하고 있는데, 2014년 16%의 사람들이 지난 한 달 동안 "꽤 자주" 혹은 "매우 자주" 문제들이 너무 많이 쌓여, 그들이 이들을 잘 극복할 수 없다고 응답했던 것과 비교하여, 2015년에 동일한 응답을 했던 경우가 25%로 증가했기 때문입니다.

평균적으로 정서적인 지원을 받고 있다고 보고한 사람들은 정서적인 지원을 전혀 받지 못한다고 응답한 사람들에 비해 스트레스가 낮은 것으로 나타났습니다.

약간의 스트레스는 신체가 변화에 적응하고 수명을 연장하는 데 도움을 줄 수 있는 반면, 지나친 스트레스는 정신 및 신체 건강에 해를 입힐 수 있습니다.

다음 기사에서, 여러분은 스트레스 수준을 완화하는 데 도움을 줄 수 있는 전략에 대한 정보를 얻으실 수 있을 것입니다. 일부 전략들은 급성 스트레스 상황에서 언제 어디서건 활용할 수 있는 것들로 구성되어 있으며, 장기적인 스트레스를 조절하고 완화하는 데 도움을 줄 수 있는 전략도 있습니다.