머콜라 박사로부터
데이비드 싱클레어(David Sinclair) 박사는 유전학 교수이자, 하버드 의대(Havard Medical School)의 폴글렌노화연구센터(Paul F. Glenn Center for the Biology of Aging)의 공동 책임자입니다. 싱클레어 박사는 수명을 늘리고 건강한 수면을 개선하기 위한 방법의 과학 분야의 이론가 중 한 사람으로 일반적으로 인정받았으며, 호주 시드니에 있는 박사 학위를 얻었습니다.
박사 후 과정에서 매사추세츠 공대(Massachusetts Institute of Technology)의 레오나르도 궈렌테(Leonardo Guarente) 교수와 협력한 이후, 싱클레어 박사는 1999년 하버드대에 자신의 연구소를 얻었습니다.
이곳에서 그는 그 이후로 노화 생물학과 중개 의학을 가르쳐왔습니다. 또한, 싱클레어 박사는 "수명: 노화의 이유(Lifespan: Why We Age - and Why We Don't Have To)"라는 책을 쓰기도 했는데, 이는 2019년 9월 10일에 출판되었습니다.
단식은 장수의 비결의 일환입니다
싱클레어의 책에서는 수많은 중요 전략을 다루고 있는데, 이는 생체 시계의 속도를 늦추는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이에는 칼로리 제한 및 간헐적 단식 등이 있습니다. 단식에 대해 과학적으로 입증된 두 가지 이점에는 포유류라파마이신표적(mTOR)의 억제 및 자가 포식의 활성화가 있습니다.
싱클레어는 단식이 그 자체로 혁명적인 것은 아니지만, 5,000년 이상 그 기원을 거슬러 올라가 봤을 때, 혁명적인 사실은 "질병과 노화를 예방하는 생화학적인 경로의 발견"이라는 것입니다. 필자와 마찬가지로 그는 시간 제약 식이를 매우 선호하며, 매일 한 끼의 식사(아침 식사)를 거릅니다.
"다른 사람들이 생물학과 생화학적 지표를 개선하는 관점에서 효과적인 것으로 밝혀진 기타 식단들도 존재합니다."라고 싱클레어는 말합니다. "그중 한 가지는 5:2 식단입니다. 이는 또한 꽤 할 만합니다.
더 극적인 것은 한두 달 혹은 몇 달 만에 한 번씩 1주 동안 단식을 수행하는 것입니다. 저는 만일 여러분이 이를 실행할 수 있다면, 최상의 효과를 나타낼 수 있을 것이라고 생각합니다. 이는 우리가 연구실에서 연구해 온 단기 경로를 유발하지 않기 때문입니다.
1주 동안 단식하는 것은 정말로 신체가 그 자체의 단백질을 소비하기 시작하게 만듭니다. 이것이 바로 자가 포식의 원리입니다.
자가 포식은 일반적으로 단백질인 생물학적 물질을 소비하는 것입니다. 이러한 단식 요법을 시행해 온 사람들과 이야기 하는 과정에서, 약 3일 이후, 무언가 다른 현상들이 나타나기 시작했습니다. 이를 시도했던 사람들은 행복감을 느꼈다고 합니다. 그들에게 분명 강화물이 작용한 것입니다.
우리는 제 실험실에서 지난 20년 동안 식단, 단식 및 칼로리 제한에 반응하는 유전자를 연구해 왔습니다. 이것의 결말은, 결국 우리 신체가 역경 혹은 인식된 어려움에 반응하게 된다는 것입니다. 신체는 이러한 방어 경로에 의존하게 됩니다. 이는 우리의 신체를 방어하는 데 작동하는 수많은 유전자를 바꾸게 됩니다.
이러한 신체의 방어물들은 당뇨에서 암, 심장병, 심지어 치매, 알츠하이머병에 이르기까지 질병을 예방하는 데 매우 유익하게 작용합니다. 이들은 현대 의학이 해결할 수 없는 질병들입니다. 이는 신체가 스스로 이러한 질병과 싸워 이길 수 있도록 하는 매우 간단한 방법처럼 보입니다."
몇 세에 단식을 시작해야 할까요?
단식을 시작하는 시기에 관해, 동물 연구에서는 어릴 때 시작할수록 더욱 좋다고 암시합니다. 인간에 있어, 이는 물론 합리적인 선에서 행해져야 합니다. 예를 들어, 아기에게 단식 요법을 시행하는 것은 매우 어리석은 일이 될 것입니다.
10대와 20대의 젊은 성인들 또한 단식에 적합하지 않습니다. 싱클레어는 다음과 같이 말합니다. "이 시기에는 신체와 뇌가 계속해서 성장해 갑니다." 하지만, 동물 실험을 확대 적용해본다면 30대 이후 수명 전반을 거쳐 일부 형태의 규칙적인 단식을 포함하게 될수록 더욱 좋다고 암시합니다.
일반적으로, 간헐적 단식은 하루에 12시간에서 16시간 동안 단식을 하는 것으로, 이는 대개 아침이나 저녁을 거르게 됩니다. 만일 저녁을 드시게 된다면, 충분히 일찍, 최소한 잠자리에 들기 전, 세 시간 이전에는 드셔보세요. 필자는 마지막 식사를 잠자리에 들기 전 3시간에서 6시간 전에 끝냅니다.
이러한 충고에 대한 이유 중 하나는 밤늦게 먹는 것을 삼가는 것이 신체의 다양한 기능에 중요한 작용을 하는 NAD+ 수치를 높이기 때문입니다.
중요한 사항은, 밤늦게 먹는 것을 삼가는 것이 또한 근본적으로 세포의 진정한 세포 배터리로 작용하며 항산화 성분들을 재충전하는 데 환원성을 띠는 NADPH 수치를 줄이게 된다는 사실에 있습니다. NADPH는 지방산 생성에 가장 많이 활용됩니다.
만일 잠자리에 드는 시간 가까이에 먹게 된다면, 이러한 칼로리를 에너지로 연소하기 위해 NADPH를 활용할 수 없게 될 것입니다.
대신, 이 칼로리는 어떠한 방식으로든 저장되어야 합니다. 이를 저장하기 위해, 여러분은 지방을 형성해야 하며, 따라서, 여러분이 밤늦게 식사를 하게 될 때, NADPH는 지방 형성을 통해 여분의 칼로리를 저장하기 위해 사용됩니다. 이 과정에서 기본적으로 NADPH 수치가 급격히 줄어들게 되는 것입니다.
"저는 밤에 야식을 먹는 경향이 있는데, 이것이 바로 제가 건강 관리에 실패하게 된 이유입니다." 싱클레어는 말합니다.
"그렇긴 하지만, 하룻밤 동안에 단식을 할 수 있기 위해서는 NAD와 NADPH 수치를 높여야 합니다. 이러한 것들은 모두 좋은 것들이기 때문입니다.
이러한 지표는 우리가 연구하는 시르투인이라고 불리는 효소에 의해 좌우됩니다. 그들은 기능을 위해 NAD를 필요로 합니다. 우리는 전체 밤 시간을 활용하여 외면상으로 신체를 회복시키고, 낮에 발생하게 되는 손상들로부터 신체를 보호하게 됩니다."
모든 것은 적당한 수준에서 해야 합니다
싱클레어 책의 중요한 부분은 근육 조직의 형성을 나타내는 동화 작용과 근육을 손상시키고 회복시키는 이화 작용 사이의 균형에 대해 탐구하는 것입니다.
일반적인 직관과는 다르게, 사람들이 단식하게 될 때 성장 호르몬 수치가 증가하게 되는데, 이는 심지어 이용 가능한 영양소가 없을 때도 그러합니다. 싱클레어는 다음과 같이 설명합니다.
"인슐린 유사 성장 호르몬(IGF-1)과 성장 호르몬 그 자체는 최소한 동물 연구에서 단기적으로 볼 때, 건강에 이로워 보이지 않습니다.
알버트 아인슈타인 의과 대학(Albert Einstein College of Medicine)의 니르 바르질라이(Nir Barzilai)는 수명이 100세가 넘는 집안에 관해 연구했습니다. 그가 특히 IGF-1과 관련하여 발견한 사항은 일부 가족들은 IGF-1의 수치가 높지만, 여전히 장수한다는 사실이었습니다.
만일 필자가 지난 30년 동안 배워 온 모든 것을 요약한다면, '모든 것은 적당히 행해져야 하며, 어떤 것이라도 지나치게 지속적으로 적용하지 말라'는 것입니다.
신체는 활발하게 활동해야 할 시기가 있으며, 그리고 나서 안정을 취해야 합니다. 힘든 시기가 지나고 나서 편안한 상태가 허용되어야 합니다.
필자는 이러한 식단과 인간 성장 호르몬이 급증하는 것이 좋다고 생각합니다. 그렇다고 이를 항상 수행할 필요는 없습니다. 왜냐하면, 그렇게 되면, 신체는 회복의 기회를 놓치게 되어 장기적인 이점을 얻지 못하게 되기 때문입니다."
단식 중 운동하기
또 다른 사항은, 근력 훈련을 할 수 있는 이상적인 시간이 16시간에서 18시간의 단식 이후 첫 끼를 먹기 직전이라는 것입니다. 즉, 단식하는 중에 운동을 하는 것입니다.
이에 대한 이유는, 성장 호르몬이 이미 활성화되어 있어 동화 작용의 운동 스트레스로부터 최대 효과를 얻도록 해주며, 이것이 PGC-1α 및 미토콘드리아 생물 발생을 증가시키게 되기 때문입니다. 싱클레어는 이것은 "혁신적인 사고"라고 언급합니다.
NAD를 높이는 것의 중요성
싱클레어는 책에서 신체에서 가장 짧고 일반적인 아미노산인 글리신의 중요성에 대해서 언급합니다. 과거, 사람들은 사골 및 연결 조직을 섭취함으로써 글리신을 다량 얻었지만, 오늘날 대부분의 사람들은 가정에서 사골을 먹는 습관을 갖고 있지 않습니다.
결과적으로, 많은 사람들이 글리신을 충분히 얻지 못하고 있습니다. 불행히도, 글리신은 오늘날 매우 중요한데, 왜냐하면 오늘날 과당 섭취가 극적으로 늘어났기 때문입니다.
그렇다고 해서, 정크푸드를 먹으면서 비활동적인 생활을 하면서 단순히 보조제 한두 개를 섭취한다고 해서 장수하는 삶을 누릴 수 있다는 뜻은 아닙니다.
만일 과체중이면서 운동을 하지 않는 경우, 보조제가 상태를 개선시켜줄 수 있지만, 이는 만병통치약이 아니며, 건강한 식단 및 생활 방식에 대한 대체물이 되지는 못합니다.
하지만, 저칼로리 식단 및 건강에 이로운 생활 방식에 NR과 NMN과 같은 NAD 강화물이 더해진다면, 이는 확대 효과를 나타낼 것으로 보이며, 이것이 이점을 정말로 극대화하게 됩니다.
NAD와 NMN 이외에도 기타 여러 NAD 강화물이 존재하며, 이것이 NR과 NMN의 적용 방식과 관련하여 효능에 영향을 미칠 수 있는지는 미지수입니다.
지노호르메시스(xenohormesis) 이론
싱클레어의 연구들 중 대부분이 초점을 두고 있는 시르투인은 환경 스트레스 센서로 작용하는 단백질로, 장수의 원인이 됩니다. 단순히 말해, 시르투인은 장수 단백질이라고 일컬어지기도 합니다.
시르투인이 DNA 표현을 억제함으로써 작용한다고 암시하는 증거들이 존재합니다. 싱클레어가 설명하듯이, 시르투인을 활성화하는 것은 효모와 벌레의 수명을 증가시키는 한 가지 방식입니다.
시르투인을 활성화시키는 것으로 밝혀진 한 가지 화합물은 레스베라트롤입니다. 하지만, 시르투인은 일단 활성화되고 나면, NAD+를 보조 효소로서 요구하게 되며, 만일 이것이 이용 가능하지 않다면, 이는 효과가 없을 것입니다.
싱클레어와 그의 연구팀은 약 1만8천여 개의 화합물을 검사하여, 활성 물질을 확인하고 나서, 항산화 효과를 포함한 이로운 효과를 내기 위해서는 SIRT1 유전자가 필요하다는 사실을 발견했습니다.
DNA 회복의 중요성
NAD+ 수치를 높이기 위한 또 다른 전략은 이를 소모시키는 것을 피하는 것인데, 이를테면 전자기장(EMF)에의 노출을 피하는 것 등이 있습니다.
세포 내 존재하는 주요 DNA 회복 효소 중 하나는 폴리-ADP PARP입니다. PARP는 단일 및 이중 표준 DNA 손상을 회복하게 되는데, 이렇게 함으로써 이것이 하나의 손상에 대해 100에서 150개의 NAD 분자를 소모하게 됩니다.
DNA 손상이 더 많이 일어날수록, 그 회복 과정에서 더 많은 NAD가 소모되는 것입니다. 전자기장에의 노출이 PARP를 활성화시키고 NAD를 줄이게 됩니다. 따라서, 기본적으로 전자기장 노출을 제한함으로써 NAD 수치를 높일 수 있는데, 이는 단순히 여러분이 PARP를 충분히 활성화시키기 않고 있기 때문입니다.
"PARP 효소는 DNA 회복 단백질입니다. 문제는 이러한 단백질이 지나치게 활성화될 때 나타납니다. 14가지 종류 이상의 다른 PARPs가 존재합니다. 이러한 종류의 PARPs는 꽤 효과적으로 NAD를 제거하게 됩니다.
실제로, 우리 연구소에서는 또 다른 PARP를 발견했는데, 이것 또한 염증이 있을 때 NAD를 제거하게 됩니다. 따라서, PARP의 속도를 늦추는 것, 그리고 일부의 경우에는 PARP가 NAD를 지나치게 사용하게 되는 것을 억제하는 것이 이치에 맞습니다."라고 싱클레어는 말합니다.
다시 언급하지만, 이를 위한 최상의 방법은 PARP를 활성화하는 전자기장 등을 피하는 것입니다. "그러면 여러분은 DNA 손상이 적어지고 NAD가 높은 것으로 인한 이점을 누릴 수 있습니다."라고 싱클레어는 말합니다.