노화는 유전일까 ? 후천일까 ?

1. 노화는 유전일까? 후천일까?

2. 노화에 대한 개념의 변화

3. 척추동물의 최대 수명(Maximum Recorded Life Span)

4. 척추동물의 최대 수명(Maximum life span)

5. 인간 나이에 따른 변화

6. Human Biomarkers

7. 462 healthy men 생체나이 년 연령 생체나이(biological age)와 연령(chronological age) 과의 관계

8. 고혈압 62명 당뇨병 65 명 생체나이 년 연령

9. 노화유전자 Aging Genes http://www.youtube.com/watch?v=jzjpJ7q20sE&feature=related DAF-2/ insulin signaling DAF-16/ FOXO Kimura KD, Tissenbaum HA, Liu Y, Ruvkun G (1997) daf-2, an insulin receptor-like gene that regulates longevity and diapause in Caenorhabditis elegans. Science 277, 942–946.

10. 무척추동물의 수명에서 인슐린 효과 1. 인슐린은 대사 인자들을 조절한다. 2. 인슐린은 호흡으로 부터 생기는 산화스트레스 방어능력을 결정한다. 그러므로 노화속도를 결정한다.

11. SIRT1 Genes Dev. 2006 20: 2913-2921 Sirtuins: the longevity gene 참고사항 • Sir = Silent information regulator protein • Mammals have seven Sir2 homologs (sirtuins, SIRT1–7). These proteins have a highly conserved NAD-dependent sirtuin core domain, first identified in the founding yeast SIR2 protein, making them good candidates as lifespan regulators. • In yeast, an extra copy of the SIR2 gene extends replicative lifespan by 50%, while deleting Sir2 shortens lifespan • Mammalian sirtuins have diverse cellular locations, target multiple substrates, and affect a broad range of cellular functions

12. 수명을 결정하는 유전자의 기능 - 대사 조절 ( metabolic control) - 스트레스 방어( stress resistance ) - 유전적 불안정성 ( genetic instability)

14. Small molecule activators of sirtuins extend Saccharomyces cerevisiae lifespanNATURE |VOL 425 | 11 SEPTEMBER 2003 Resveratrol dose–response of SIRT1 catalytic rate Average lifespan for wild type untreated, 21.0 generations; grown on resveratrol 10 mM, 35.7; 100 mM, 29.4; 500 mM, 29.3.

15. 노화학설 마모학설(Wear and tear theory) 이 학설은 인체는 자동차와 같아서 쓰면 쓸수록 낡고, 닳아져서 차차 그 기능을 잃는다는 것인데 매우 설득력 있게 보여서 지금까지도 많은 사람들이 믿고 있다. 그러나 현대 과학의 발달로 우리 신체의 조직세포는 재생능력을 갖고 있다는 것이 밝혀져서 지금은 마모학설이 설득력을 잃게 되었다.

16. 현재 알려져 있는 학설들을 정리해보면 크게 ‘유전적 요인’과 ‘후천적 요인’의 두 가지로 구분할 수 있다. 유전적 요인과 후천적 요인은 얼마나 노화과정에 영향을 미칠까 ?

17. 지난 10년의 연구로 우리는 그 답을 알게 되었다. 유전적 요소는 불과 30%정도이고 70%의 노화현상은 후천적 요소, 즉, 우리의 생활환경 조건에 따라 좌우된다는 것이 밝혀졌다. “오래 못 살았다”고 부모를 탓하지 말라

18. 환경이 염색체를 변화시킬 수 있다 2004년에 발표된 미국 과학 학술원 회보에 의하면 일란성 쌍둥이의 염색체가 세 살 때는 동일했던 것이 50세에는 이 쌍둥이의 염색체가 환경변화로 엄청나게 달라졌다는 연구결과가 있었다.

19. 후천적 노화 원인

20. 후천적 노화 원인 산화스트레스

21. 산화스트레스, 너는 누구냐! 우리인체의 60조란 천문학적 숫자인 모든 세포에서 호흡한 산소의 일부(보통은 1%, 유산소 운동 시는 4%이상 )가 활성산소로 변형되어서 불가피하게 세포 내의 산화스트레스의 위협을 발휘하게 된다

22. 활성산소가 우리 몸에 미치는 영향 세포내의 유전자의 주성분인 핵산(DNA), 근육의 주성분인 단백질, 세포막의 주성분인 지질 등이 변형을 일으키게 되거나 세포의 활성이 떨어져 결국은 신체 기능 자체에 문제가 생기게 된다.

23. 활성산소가 우리 몸에 미치는 영향 백혈구는 활성산소를 이용하여 침범한 세균을 죽이고 산화질소(NO)도 통제가 안 되면 매우 해로운 짓을 하지만 평상시에는 우리의 혈관 확장에 꼭 필요한 기능을 가지고 있다. 산화질소(NO)의 혈관확장 기능 응용 예) 협심증을 재빠르게 해소해주는 니트로글리세린(nitroglycerine) 남성의 발기부전에 효과가 있다는 비아그라(Viagra)의 작용

24. 위험하기도 하지만 필요로 하는 양면성을 갖고 있는 활성산소 우리 신체에서는 어떻게 조절할 수 있을까?

25. 항산화 방어 시스템 (anti-oxidative defense system) 진화를 통해 우리는 산소를 마시고 사는 동물 중에 가장 강한 방어진을 갖추게 되었다. 그리하여 인간은 다른 동물에 비하여 수명이 길어 졌다고 말할 수 있다. 방어진의 주역을 맡고 있는 항산화효소 SOD Catalase

26. 항산화 방어 시스템 (anti-oxidative defense system)

28. 산화스트레스 학설 - 산화/환원(redox)의 균형 밸런스로 균형을 유지 하는 항산화 방어 시스템 (anti- oxidative defense system)이 노화가 되면서 깨어진다. - 활성산소로 인해 나이가 들면서 세포의 단백질, 지방 그리고 핵산이 많이 파괴되는 것이 발견되었으며 이로 말미암아 근육, 세포막, 유전자 등의 기능이 연령에 따라 쇠퇴 된다는 것이 밝혀졌다 - 이론적으로, 이 방어진이 완벽하게 활성산소의 파괴를 억제하여 우리 신체 기능을 보호한다면 노화현상은 일어나지 않을 것이다.

29. 노화되면서 체질을 나쁘게 변화시킨다.

30. 노화에 따른 신체 구성성분 변화 수분 단백질 지방 광물질 25세 61% 19% 14% 6% 70대 53% 12% 30% 5%

31. Key Point 체중이 20대와 70대에 똑 같다고 하더라도( 많은 경우는 체중도 증가하지만) 70대 노인의 체질은 지방의 증가로 비만의 경향으로 변한다. 노화현상을 억제할려면 지방의 증가를 조절 하는데 그 비결이 있다.

32. 노화에 따른 신체 구성 성분의 변화가 갖는 생리적 의미?

33. 신체의 물의 양이 8% 이나 나이가 듬에 따라감소하기 때문에 노인들은 탈수 현상에 민감하다. 수분의 양이 줄어드는 이유 수분을 많이 보유하고 있는 근육이 나이가 40대에 들면서 줄어들기 시작하기 때문이라고 보고 있다. 세포 자체의 탈수현상도 단백질이 감소하기 때문이라는 보고도 있다.

34. 나이에 따라 광물질의 양도 줄어드는데 그것은 무슨 원인일까? 나이가 들면서 뼈 골절 조성이 줄어들면서 골격의 주 성분인 칼슘이 빠져 나가기 때문이라고 보고 있다.

35. 나이에 따른 지방의증가는 체질의 변화 중 가장 나쁜 결과를 초래하는 성인병과 직접 관계가 있다

36. 체질량지수 ( Body Mass Index, BMI) 체중 (Kg) 값을 신장 (m)제곱으로 나눈 값 비만도 정상 23 미만 약간 비만 23-25 중등도 비만 25-30 심한 비만 30 이상 http://www.youtube.com/watch?v=HJfLo9ykYC8&feature=related

37. 지방의 신체내의 역활 세포막 형성 등 구조적 역할에 사용된다 에너지의 저장창고 피하 지방 ( subcutaneous fat ) 내장 지방 ( visceral fat ) http://www.youtube.com/watch?v=coxOTcd46TE http://www.youtube.com/watch?v=myD2cKryFeQ&NR=1

38. 노화에 따른 지방의 분포 변화 세포막의 지방양 자체에는 크게 변함이 없는 것으로 알려져 있다. 피하지방감소 내장지방 증가 지방의 재 분포 ( fat redistribution)

39. 내장지방의 특성 내장지방은 인슐린 저항, 고혈당 등 성인병을 촉진하는 TNF-α , IL-6을 다른 지방조직보다 더 많이 분비를 한다. “노화에 따른 성인병의 화근 ” 

40. 대식세포 ( Macrophage cell ) http://www.youtube.com/watch?v=O21VnOgICa8&NR=1 면역 대식세포(Macrophage Cell)의 병원체(Pathogen) 인식 http://www.youtube.com/watch?v=cL9KY_ECzfo&feature=related 염증 사이토카인 분비 http://www.youtube.com/watch?v=KiLJl3NwmpU&feature=related

41. 내장지방은 성인병의 주범 당뇨병, 관절염, 동맥경화,골다공증, 치매 등 여러 성인병 발생의 위험 요소는 바로 이 내장지방조직이라는 것이 최근 의학계에서 받아드리는 견해이다.

42. 비만이 나쁜 이유 비만은 만성 염증을 일으킨다.

43. 만성 염증 동맥경화증, 당뇨병, 관절염, 혈관 질환, 암, 치매, 골 다공증등 노화관련 질환은 모두 만성 염증성을 갖고 있다. 만성 염증의 원인은 비만에서 많이 발생하는 산화스트레스로 여러 염증 요소들이 세포 조직 기관을 파괴하기 때문이다.

44. 내장지방은 육체 운동에 다른 지방보다 더 민감하게 반응한다. 그 이유는? 다른 지방조직에 비해 신진대사가 빠르며 지방 분해를 촉진시키는 호르몬 작용에 활성화되는 효소들을 많이 갖고 있다 http://www.youtube.com/watch?v=gEieBTukVM4&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=zJTI27bXppI&NR=1 http://tvpot.daum.net/clip/ClipView.do?clipid=22632406