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- 영국 바이오뱅크(UK Biobank)에서 약 47만2000명의 데이터를 분석
- 흡연은 백혈구의 염색체 말단을 단축시킨다.
- 현재 흡연자의 텔로미어는 담배를 많이 피울수록 짧아졌다.
- 최근 몇 년 동안 백혈구의 짧은 텔로미어가 심혈관 질환, 당뇨병, 근육 손실을 비롯한 다양한 질병과 관련이 있다는 증거가 늘어나고 있다.

흡연은 당신을 늙게 만든다.
담배 소비로 인한 염색체 변화가 밝혀졌다.

폐 그 이상 손상:
흡연은 건강에 해로울 뿐만 아니라 노화를 가속화한다는 연구 결과가 있다. 흡연은 백혈구의 염색체 말단을 단축시킨다. 이 끝부분인 텔로미어는 세포 분열 중 유전자 손실로부터 유전 물질을 보호하고 수명이 지남에 따라 단축된다. 따라서 이는 사람이 얼마나 빨리 노화되고 세포가 얼마나 잘 재생되는지를 나타내는 지표로 간주된다. 

▲ 담배를 많이 피울수록 보호하는 텔로미어가 짧아지고 노화가 빨라진다. pixabay

신발 끈 끝에 있는 덮개가 신발 끈이 풀리는 것을 방지하는 것과 유사하게, 텔로미어는 유전 물질의 "DNA 끈"인 염색체 끝의 손상도 방지한다. 텔로미어는 유전 정보가 없는 반복적인 DNA 서열로, 세포가 분열될 때마다 조금씩 짧아진다. 노화 과정이 진행되면서 마침내 염색체를 효과적으로 보호하기에는 너무 짧아지면 세포는 더 분열할 수 없으며 암 발병을 예방하는 통제된 메커니즘에 따라 죽는다.

이전 연구에서는 흡연과 인간 면역 체계의 중요한 역할을 하는 백혈구의 텔로미어 길이 사이의 연관성을 제안했다. 중국 항저우 사범대학교와 홍콩 중문대학교의 Siyu Dai와 Feng Chen이 이끄는 연구 그룹은 이제 이 연관성을 더 자세히 조사했다.

영국 건강 데이터베이스의 정보 평가

연구를 위해 연구진은 영국 시민의 유전 및 기타 건강 정보가 포함된 데이터베이스인 영국 바이오뱅크(UK Biobank)에서 약 47만2000명의 데이터를 분석했다. 연구팀은 현재 흡연자와 이전 흡연자, 그리고 담배를 피운 적이 없는 사람을 구분했다. 연구팀은 또한 사람들이 지난 몇 년간 담배를 몇 갑이나 피웠는지 평가했다.

연구자들은 이 정보를 혈액 샘플의 정보에서 파생될 수 있는 피험자의 백혈구에 있는 텔로미어 길이와 비교했다. 흡연과 생활습관 요인과의 상관관계를 보다 정확하게 확인하기 위해 그들은 멘델식 무작위화(Mendelian Randomization)라는 방법을 사용했다. 이 방법에서는 자연적인 유전자 변이의 존재를 사용하여 연구 중인 요인이 가능한 한 다양하고 무작위적인 소인을 가진 사람들에게 미치는 영향을 확인한다. 다수의 게놈을 사용함으로써 연결이 우연인지 아닌지를 판단하는 것이 가능하다. 이 경우 흡연이 백혈구의 텔로미어 단축의 직접적인 원인인지 여부를 판단할 수 있다.

▲ 흡연자의 노화를 가속화하는 연관성을 묘사한 그림. © 유럽호흡기학회

담배 많이 피울수록 피해 커져

연구팀은 실제로 사람이 피우는 담배 수와 백혈구의 텔로미어 길이 사이에 명확한 연관성을 발견했다. 연구에 따르면 현재 흡연자의 텔로미어는 담배를 많이 피울수록 짧아졌다. 비흡연자의 텔로미어에는 변화가 없었다. 연구진은 이전 흡연자에게서 텔로미어가 짧아지는 추세가 눈에 띄었지만 크게 측정할 수는 없었다고 설명했다.

“요컨대 흡연은 백혈구의 텔로미어 길이를 단축시키며, 담배를 많이 피울수록 단축 효과는 더 커진다”고 Dai 박사는 말했다. 이는 흡연자의 조직이 스스로 회복되고 있다는 지표다. 이를 위해서는 추가적인 세포 분열이 필요하기 때문에 텔로미어가 더 짧아지고 노화에 영향을 받는 속도가 더 빨라진다. “즉, 흡연은 노화 과정을 가속화할 수 있다”고 Dai는 말했다. 담배를 끊는 사람은 누구나 노화와 관련된 위험을 크게 줄일 수 있다.

다른 질병과의 추가 연관성 의심

흡연은 노화 과정에만 영향을 미칠 수 있는 것이 아니다. 최근 몇 년 동안 백혈구의 짧은 텔로미어가 심혈관 질환, 당뇨병, 근육 손실을 비롯한 다양한 질병과 관련이 있다는 증거가 늘어나고 있다. 현재 연구의 저자에 따르면 흡연 여부는 아마도 이러한 질병에 중요한 역할을 할 것이다.

그러나 그 뒤에 있는 생물학적 메커니즘을 이해하려면 추가 연구가 필요하다. Dai와 Chen이 이끄는 연구원들은 추가 연구에서 최신 연구 결과를 확인하고 간접 흡연이 특히 어린이의 노화에 미치는 영향을 조사하기를 바라고 있다.
(European Respiratory Society (ERS) International Congress, 2023)
European Respiratory Society (ERS)
출처: 유럽호흡기학회(ERS)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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