성균관대 박성수 교수 연구팀
국내 연구진이 긴 시간 적절한 운동을 하는 것이 짧은 시간 격렬한 운동보다 젊게 사는 비결이라는 연구결과를 내놨다.
박성수 성균관대 교수(기계공학부)팀과 싱가폴국립대 기계기술연구소 마이크 쉬츠 교수팀은 기계적 운동에 따른 인체 세포의 노화방지와 성장 촉진 정도를 수치화하는데 성공했다고 5일 밝혔다. 인체 내 세포들은 호흡, 걷기, 달리기, 웃음, 청소 등과 같은 일상의 활동으로 인해 기계적으로 늘어나는 인장 자극을 받고 있지만 이러한 기계적 운동이 세포 성장과 생존에 어떤 영향을 미치는지 정확하게 알려지지 않았다. 또한 세포들은 생체 내 표면 강도에 의해서도 영향을 받기 때문에 기계적 인장효과만을 별도로 분리해 연구하기는 많은 제약이 있었다.
연구팀은 매우 말랑한 강도의 연성나노필라를 제작해 얇은 멤브레인 막 위에 장착한 후 공기압을 주입, 멤브레인을 360° 방향으로 늘일 수 있는 세포 스트레칭 기기를 제작했다. 이를 통해 세포 주변환경의 강도에 의한 영향을 최소화하고 기계적인 인장에 의한 효과를 수 나노뉴턴 수준까지 측정했다.
그 결과 인체 세포에 5% 정도 늘이는 운동을 초당 1회 수준으로 4시간 이상 순환적으로 힘을 가했을 때 세포 내 DNA 합성이 늘어나고 세포 성장률도 높아지는 것을 관찰했다. 또 기계적 인장에 의한 자극이 일어날 때 세포 성장을 조절하는 단백질들이 세포질에서 핵으로 이동, 기계적 인장이 세포 성장을 촉진한다는 사실을 알아냈다.
박성수 교수는 "세포 성장 촉진과 노화방지에 강도 높은 운동보다는 적당하고 지속적인 운동이 더 효과적이라는 것을 증명했다"며 "향후 세포 스트레칭 기기를 보완하면 바이러스와 박테리아의 결합력을 측정함으로써 병원성 세균을 빠르게 감별하는 바이오센싱 장비로도 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications)지 2월 23일자에 게재됐다.
백나영기자 100na@
박성수 성균관대 교수(기계공학부)팀과 싱가폴국립대 기계기술연구소 마이크 쉬츠 교수팀은 기계적 운동에 따른 인체 세포의 노화방지와 성장 촉진 정도를 수치화하는데 성공했다고 5일 밝혔다. 인체 내 세포들은 호흡, 걷기, 달리기, 웃음, 청소 등과 같은 일상의 활동으로 인해 기계적으로 늘어나는 인장 자극을 받고 있지만 이러한 기계적 운동이 세포 성장과 생존에 어떤 영향을 미치는지 정확하게 알려지지 않았다. 또한 세포들은 생체 내 표면 강도에 의해서도 영향을 받기 때문에 기계적 인장효과만을 별도로 분리해 연구하기는 많은 제약이 있었다.
연구팀은 매우 말랑한 강도의 연성나노필라를 제작해 얇은 멤브레인 막 위에 장착한 후 공기압을 주입, 멤브레인을 360° 방향으로 늘일 수 있는 세포 스트레칭 기기를 제작했다. 이를 통해 세포 주변환경의 강도에 의한 영향을 최소화하고 기계적인 인장에 의한 효과를 수 나노뉴턴 수준까지 측정했다.
그 결과 인체 세포에 5% 정도 늘이는 운동을 초당 1회 수준으로 4시간 이상 순환적으로 힘을 가했을 때 세포 내 DNA 합성이 늘어나고 세포 성장률도 높아지는 것을 관찰했다. 또 기계적 인장에 의한 자극이 일어날 때 세포 성장을 조절하는 단백질들이 세포질에서 핵으로 이동, 기계적 인장이 세포 성장을 촉진한다는 사실을 알아냈다.
박성수 교수는 "세포 성장 촉진과 노화방지에 강도 높은 운동보다는 적당하고 지속적인 운동이 더 효과적이라는 것을 증명했다"며 "향후 세포 스트레칭 기기를 보완하면 바이러스와 박테리아의 결합력을 측정함으로써 병원성 세균을 빠르게 감별하는 바이오센싱 장비로도 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications)지 2월 23일자에 게재됐다.
백나영기자 100na@
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