1. 노화란 무엇인가?

  노화란 무엇인가 설명하는것은 간단하지 않다. 노화자체를 정의하는 것도 정의를 내리는 학자의 학문적 배경에 따라 크게 달라진다.

  가장 간단하게 정의하면 나이가 듦에 따라 신체의 기능과 구조가 쇠퇴하는 것이라고 할 수 있다. 그러나 노화를 어느 한 신체 기관의 변화만으로는 설명할 수 없고 신체 각 기관의 변화뿐만 아니라 신체의 구성단위인 세포 수준에서의 벼노하 등을 포함한 신체 각 부분에서 동시 다발적으로 일어나는 복잡한 현상으로 보는 것이 합당하다.

노인의 기준

  현재는 노인의 기준이 일반적으로 60세나 65세로 받아들여지는데 노인의 기준이 정해진 과정에는 생물학적인 요인뿐만 아니라 사회적 문화적 요인들의 영향도 컸다.

노화의 시작

  일반적으로는 노화의 시작 시기는 청년기가 끝나가는 30대 중반으로 받아들여지고 있다. 이런한 견해는 노화이론 중의 하난인 '육체의 유기이론'으로 정리되고 있다. 육체의 유기이론에 따르면 모든 생물의 궁극적인 생존 목표는 성공적인 종족 번식, 즉 자손을 생산하는 것이고 생물은 성장하고 자손을 낳아 사명을 완수한 뒤에는 자신의 신체를 무용지물로 취급한다는 이론이다. 이 이론은 인체의 노화 또한 종족 번식의 의무을 다한 청년기 이후부터 일어난다고 보고 있다. 그러면 왜 생식 및 종족 번식의 임무를 완수한 청년기를 지나서도 인간은 바로 죽지 않는 것일까?   이에 대해서는 종족 번식이 너무 중요하기 때문에 인체가 생식 연령에 도달하여 필요한 기능을 완수할 수 있는 충분한 신체의 구조나 기능 뿐만 아니라 만약을 위한 여분의 능력까지 갖추도록 진화되었기 때문이라고 한다.

세포의 노화

  신체 기관의 노화는 인체를 구성하고 있는 기본 단위인 세포의 노화에 의한 결과이다.  인체를 구성하고 있는 세포는 그 수가 많을 뿐만 아니라 종류도 매우 다양한데, 대부분의 세포들이 인간과 마찬가지로 시간이 지나면 기능이 마비되고 결국은 죽게 된다. 노화의 근본인 세포의 노화를 말할 때 가장 먼저 거론되는것은 세포의 분열능력이다. 세포가 분열할 수 있는 능력이 있다는 것은 새로운 세포를 생산할 수 있다는 것이고 그 결과 세포가 형성하고 있는 인체조직에서 낡은 조직이 새로운 조직으로 대체된다는 것을 뜻한다. 따라서 세포의 분열능력 상실은 세포노화에서 가장 중요한 사건으로 '세포노화'란 용어는 종종 '세포 분열능력의 노화' 라는 용어로 대체되기도 한다.

  세포의 분열능력에는 한계가 있다는 사실은 약 40년 전 헤이플릭 Hayflick 이라는 학자에 의해 발견되었다.  헤이플릭의 관찰은 세포노화의 중요한 현상은 기술하였지만 왜 이런 현상이 일어나느지에 대한 설명은 하지 못했다. 그러나 최근 염색체 끝에 있는 텔로미어의 기능이 밝혀지면서 세포분열능력의 한계에 대한 설명이 가능하게 되었다. 즉 세포가 분열할 때마다 텔로미어가 짧아지는데, 텔로미어의 길이가 어느 한계치에 도달하면 세포분열이 멈춘다는 것이다. 따라서 텔로미어이론의 관점에서는 정자와 난자가 수정한 뒤 최초의 세포분열이 일어나면서부터 노화가 시작된다고 볼 수 있다.

2. 노화이론

  최근의 각종 노화이론들은 노화현상의 근본에는 세포나 분자 수준에서의 공통적인 변화가 있을 것이라는 생각에서 출발하고 있다.  그리고 노화에 대한 보편적이고 타당성 있는 근본적인 해답을 제시하고자 하지만 아직은 정설로 인정된 것이 없다.

  노화이론은 인간이 오래 살고자 하는 욕망이 생기면서부터, 즉 인류문명이 태동하면서부터 있었다. 그동안 수없이 많은 노화이론이 등장했다 사라졌고 현재에도 과학이 발전함에 따라 각종 새로운 이론이 나타나고 있다.   최근 이론 중에는 신빈성이 높은 것도 있고, 그럴듯해도 과학적 증거 제시가 미흡한 것도 있다. 또 노화이론 간에도 서로 개념이 비슷하거나 부분적으로 중복되는 것도 있다.

  노화이론은 크게 두 종류로 분류할 수 있다. 그중 하나는 나이가 들면서 겪게되는 무작위적인 작은 사건들이 쌓여 인체 손상이 가속화되어 노화가 일어난다는 이론이고, 또 다른 하나는 인간은 이미 때어날 때부터 미리 예정된 순서에 따라 노화가 일어난다는 이론이다.

  전자에 속하는 노화이론들은 기계도 오래 쓰면 예고 없이 종종 고장이 나듯이 나이가 들면 인체의 여러부위에서 작은 고장들이 불규칙으로 발생하고 이렇게 무작위적으로 발생하는 작은 신체 변화들이 누적되어 노화가 일어난다고 한다. 그리고 이 무작위적인 변화들은 서로 관련이 없지만 근본적으로는 동일한 기전에 의해 나타나는데 그 기전이 무엇이냐를 설명하는 것이 이들 노화이론의 접근방법이다.

  무작위적인 신체 변화들의 누적이라는 개념으로 본 노화이론에는 마모와 파열이론, 생존속도이로, 노폐물 축적이론, 횡적 연결이론, 진화론적 노화이론, 자유라디칼이론 등 여러 이론들이 있으나 그중에서도 가장 선호되는 노화이론은 자유라디칼이론이다.

  자유라디칼이론은 노화의 원인이 자유라디칼에 의한 끊임없는 세포손상이라는 노호이론이다. 자유라디칼은 인체 내 대부분의 대사 과정에서 일시적으로 나타났다가 사라지는 물질들로 아주 강한 화학반응력을 보인다. 자유라디칼은 여러종류가 있으나 그중에서도 산소원자를 주요 구성분으로 하는 활성산소들이 가장 반응력이 크고 또 가장 많이 생산되어 자유라디칼의 대명사로 종종 사용된다.

  활성산소는 인체에서 가장 왕성한 화학반응이 미토콘드리아에서의 산소를 이용하여 에너지를 생산하는 세포호흡 과정에서 다량으로 발생한다. 활성 산소의 발생은 생명 유지에 필수적인 세포호흡과 연계되어 있기 때문에 생명현상이 왕성할 수로 노화물질이 더 발생하게 되는 자연의 아이러니를 보여주고 있다.

  한 세포에 수십 개에서 수백 개씩 있는 미토콘드리아에서 생산되는 활성산소의 양은 엄청난데, 세포가 그대로 이 활성산소에 노출되면 순식간에 죽게 된다. 그러나 대부분의 세포가 이러한 환경 속에서도 죽지 않고 생존할 수 있는 것은 활성산소를 신속하게 처리하여 자유라디칼의 연쇄반응을 막아주는 세포내효소시스템에 존재하기 때문이다.

  몇몇 비타민이나 멜라토닌, 알파 리포산 등 다수의 물질들이 자유라디칼의 연쇄반응을 정지시켜 활성산소의 발생을 억제하는 항산화제로 알려져 있는데, 항산화효소시스템이나 항산화제가 작요한다고 해도 활성산소를 모두 처리할 수는 없기 때문에 활성산소에 의한 각종 노화현상이 나타나는 것이다.

예정론

  예정론적인 노화이론은 노화가 특정한 유전자들이 순차적으로 발현되면서 이미 예정된 프로그램에 따라 일어나거나, 노화를 촉진시키거나 지연시키는 유전자가 발현하여 일어나거나 또는 유전자가 복제 될 때마다 일어나는 유전자 변형으로 특정 시기가 되면 일어난다고 한다.  첨단 생명공학이나 유전공학에서의 최신 업적들은 유전자의 역할을 중요시하는 예정론적인 노화이론에 힘을 실어주고 있다.  예정론적인 노화이론에는 속도조율기이론도 있는데, 이는 인체의 모든 장기를 조절하고 인체 기능을 주도하는 특정 장기의 예정된 노화에 따른 다른 장기들의 노화도 일어난다는 이론이다.

3. 노화의 측정

시간적 나이와 생물학적 나이

  한 개인의 노화가 얼마나 진행되었는가를 확인하기 위해 가장 많이 쓰고 간단한 방법은 그 사람의 나이로 노화를 측정하는 것이다.  그러나 이 방법은 단순히 출생 후 경과된 시간을 말해주는 것일 뿐 실제로 그 사람의 생물학적인 노화 정도를 말해주지 못하는데, 이는 사람마다 노화 속도가 다르기 때문에 단순히 나이만으로 그 사람의 노화 정도를 말하기는 어렵다.

노화 표지자

  지난 20년 동안 미국 국립노화연구소의 주도로 나이가 들어감에 따라 나타나는 신체의 변화 중에 노화 정도를 잘 반영하는 노화표지자를 발견하기 위해 수많은 연구가 이루어졌지만 아직까지는 발견된 것이 없다.  현재 시중에 노화 정도를 측정한다는 기계나 시스템들이 상당수 있은데 이들은 인체의 세포기능 수준에서 근본적인 노화 정도를 측정하는 것이 아니라 신체의 민첩도나 폐활량등 여러 신체기능을 조합하여 노화 정도를 측정하는 것이다.  이러한 측정방법은 노화의 결과로 나타나는 신체기능의 감퇴만을 반영할 뿐 근본적인 노화도를 반영하지 못한다.  또 이러한 기계나 측정 시스템들은 노화에 의한 변화와 질환에 의한 변화 또는 일시적인 생리적 변화를 구별하지 못하기 때문에 노화의 정도만을 가려서 측정한다고 보기가 어렵다.