주기적인 장기 단식, 면역세포 손상 막고 면역체계 재생 유도
최근 발표된 연구에서 주기적인 장기적 단식이 항암치료의 1가지 큰 부작용인 면역체계 손상을 막아줄 뿐만 아니라 휴면상태의 줄기세포를 자기재생 상태로 전환시켜 면역체계의 재생을 유도해주는 것으로 드러났다. 이는 줄기세포에 기초한 기관이나 시스템의 재생을 유발하는 자연적인 방법에 관한 최초의 증거이다.

동물실험과 인간을 대상으로 한 제1상 임상시험에서 장기간동안 음식을 먹지 않는 것이 백혈구 수를 상당히 낮추었다. 실험동물에서는 단식 주기가 제생 스위치를 올려서 혈액과 면역체계의 생성을 담당하는 조혈모 줄기세포의 신호경로를 바꾸어버리는 것으로 드러났다.

우리는 나이가 들면 면역체계가 쇠약해져서 질병에 걸릴 가능성이 높아지는데 이번 연구는 보다 더 건강하게 늙어가는 데 큰 의미가 있다. 이번 연구는 6개월에 걸쳐 주기적으로 한번에 2~4일씩 음식을 전혀 먹지 않는 주기적인 장기적 단식이 어떻게 낡고 손상된 면역세포를 죽이고 새로운 세포를 만들어내는지를 설명해서 항암제 내성과 자가면역 질환을 포함한 면역체계 결핍과도 관련이 있다.

굶으면 에너지 절약위해 손상된 면역세포 재활용 해
장기적 단식이 줄기세포에 기초한 조혈기관 계통의 재생을 촉진하는 데 그렇게 놀랄만한 효과가 있는지를 우리는 예측하지 못했다고 교신저자인 발터 롱고는 말했다. 롱고는 남 캘리포니아 대학교 데이비스 노인학대학 노인학/생물학 교수로 남 캘리포니아 대학교 장수연구소 소장으로 활동하고 있다.

우리가 굶으면 우리 몸은 에너지를 절약하려고 하고 에너지를 절약하는 1가지 방법이 필요가 없는 많은 면역세포 특히 손상된 세포들을 재활용하는 것이라고 롱고는 설명했다. 인간을 대상으로 한 연구와 동물연구에서 우리가 발견하게 된 것은 장기적 단식을 할 때 백혈구 수가 떨어지는 것이다. 그런 다음 음식을 다시 먹으면 백혈구 수가 회복이 된다. 그래서 우리는 그런 백혈구가 어디에서 오는지에 대해 생각해보게 되었다고 한다.

장기적 단식은 인체가 비축하고 있든 포도당과 지방과 케톤을 사용하게 만들고 또 상당량의 백혈구를 파괴해버린다. 롱고는 그런 효과를 비행기의 과적 화물을 줄이는 것에 비유한다. 단식 주기 동안 이렇게 백혈구를 소모시켜 줄기세포에 기초한 새로운 면역체계 세포의 재생을 유발하는 변화를 유도한다. 특히 장기적 단식은 PKA 효소를 감소시켰는데 롱고 교수의 연구진은 그런 효과가 단세포 생물의 수명을 연장하는 것을 이전에 발견했다.

또 이 효소가 다른 연구에서는 줄기세포의 자기재생과 만능성을 조절하는 데 관련이 있는 것으로 드러났다. 줄기세포의 만능성은 1개 세포가 많은 다른 세포 유형으로 발전할 수 있는 잠재력을 의미한다. 장기적 단식은 성장인자 호르몬의 일종인 IGF-1의 수치도 낮추었는데 이 호르몬은 노화, 종양 진행, 암 발생 위험 등과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.

이런 줄기세포들이 재생 모드로 전환하기 위해서는 폐쇄해야 할 핵심적인 유전자가 PKA이다. 그렇게 해야 줄기세포가 마음대로 증식하기 시작해서 전체 시스템을 재건하게 된다고 롱고 교수는 설명했다. 그는 장기적 단식이 면역체계를 다시 젊어지게 하는 효과를 모방해서 임상에 적용할 수 있는 가능성에 주목하고 있다. 또 좋은 소식은 단식 중에 인체가 시스템의 손상되고 낡은 부분 즉 비효율적인 부분을 제거하는 것이라고 그는 부언해서 설명했다. 이제는 항암치료나 노화로 시스템이 크게 손상되어도 주기적인 단식으로 새로운 면역체계를 만들어낼 수가 있다고 그는 말했다.

항암화학요법 전 단식, 독소로부터 인체 보호
또 소수의 환자들이 항암치료 전에 72시간 동안 단식을 실시한 예비 임상시험에서 장기적 단식은 독소에 대해 인체를 보호해주는 것으로 드러났다. 항암화학요법이 생명을 구하지만 면역체계에 상당한 부수적인 손상을 입힌다. 이번 연구의 결과는 단식이 항암치료의 해로운 영향을 일부나마 완화시켜줄지도 모르는 것을 시사한다고 이번 연구에 참여한 남 캘리포니아 대학교 노리스 종합 암센터의 임상의학 조교수인 타냐 도르프는 말했다.

더 많은 임상연구가 필요하고 그런 단식은 오직 의사의 지도를 받으면서 실시해야만 한다고 도로프는 부언했다. 우리는 이런 효과가 면역체계뿐만 아니라 많은 다른 시스템과 기관에도 적용할 수 있는지 그 가능성을 연구하고 있다고 롱고 교수는 말했다. 그의 실험실은 동물실험과 임상시험을 통해 단식과 줄기세포 재생에 관한 추가적인 연구를 실시하고 있다.

단식을 반복해서 장기간 동안 실시하는 것은 쉽지가 않지만 암환자들은 단식이나 소식을 잘 활용하는 지혜를 발휘해야 할 것이다.

출처: C. W. Cheng et al., "Prolonged Fasting Reduces IGF-1/PKA to Promote Hematopoietic-Stem-Cell-Based Regeneration and Reverse Immunosuppression" Cell Stem Cell. 2014 Jun 5;14(6):810-23.