NAD+와 항노화

우리 몸의 세포 재생과 항노화에 중요한 역할을 하고 있는 NAD+에 대해서 알아보겠습니다. 2018년 WHO는 노화가 더 이상 자연스러운 현상이 아닌 질병으로 분류했습니다. 그렇다면 노화는 치료가 가능하다는 얘기를 하고 있는 걸까요? 노화가 치료가 가능하다면 우리는 더 이상 늙지 않고 오히려 젊음을 유지할 수 있습니다. 늙은이로 태어나서 나이가 들 수록 젊어지는 '벤자민 버튼'은 더 이상 영화 속의 인물이 아닐 수도 있습니다.

1. NAD+는 무엇인가                                

NAD+(nicotinamide Adenine dinucleotide)는 몸속으로 들어온 영양소나 산소를 통해서 세포가 호흡을 하고 산화된 세포를 다시 재생하는 과정에서 중요한 촉매작용을 하는 조효소입니다. 세포가 사멸하지 않고 계속 성장하고 재생이 되어야 사람이 생명을 유지할 수 있는데, NAD+가 핵심적인 연료 역할을 하는 것입니다. 사람은 점점 나이가 들면서 NAD+의 양이 감소합니다.  40대의 NAD+수치는 10대에 비교할 때 절반 정도로 감소하며, 80대 이상이 되면 10% 정도만 유지된다고 합니다. 노화 생물학이나 장수 학회 등에서 는 NAD+가 노화와 관련이 있다는 연구를 지속적으로 해오고 있으며, 노화억제에 핵심이 되는 물질로 떠오르고 있습니다.

2. 텔로미어와 시르투인

염색체 말단에 위치하는 텔로미어(출처: 위키디피아)

 

노화는 에너지가 생산되는 세포 내 미토콘드리아 내에서 발생한다고 할 수 있습니다. 세포 내의 염색체는 복제를 계속하는데, 염색체 양쪽 말단에 유전정보를 보호하고 세포분열과 복제를 도와주는 텔로미어(Telomere)가 붙어 있습니다. 텔로미어는 유전자를 보호하는 동시에 노화와 수명을 결정하는 중요한 역할을 합니다. 불행하게도, 세포분열이 반복되는 동안 이 텔로미어의 길이가 점점 짧아집니다. 텔로미어는 노화점의 한계를 넘어가면 더 이상 세포분열을 할 수 없게 되며 세포는 분열을 멈추면 죽음을 맞이하게 됩니다. 즉, 텔로미어의 길이가 짧을수록 노화의 속도도 빨라집니다. 텔로미어의 길이를 보존하기 위해서는 시르투인(Sirtuin) 단백질이 필요한데, 이 시르투인이 활동하는 데 필수적인 조효소인 NAD+를 연료로 사용하게 됩니다. 

3. NAD+와 항노화

Nad+는 어떤 작용을 통해서 노화를 억제하는지에 대한 항노화 기전을 살펴보겠습니다.

 

• 손상된 DNA를 회복시킵니다.

DNA가 손상되면 노화의 속도가 빨라지며 각종 질병에 쉽게 노출됩니다. 이때 Parp-1이라는 효소가 분비되어서 손상된 DNA를 수리하기 시작하는데 이 과정에서 NAD+가 많이 소비됩니다. 

 

• 염색체를 안정화합니다.

염색체 구조가 불안정해지면 세포 복제 과정이 비정상적으로 이루어지면서 세포기능과 구조에 이상이 생깁니다. 염색체를 보호하기 위한 효소들은 NAD+가 없으면 활동할 수 없습니다.

 

• 면역세포의 신호를 조절하는 기능을 합니다.

만약 면역세포의 활동이 일정 수준 이상으로 과다해지면, 손상된 세포뿐만 아니라 정상세포까지 공격하여 자가면역질환이나 류머티즘 같은 질병을 일으킵니다. 면역세포의 활동이 일정 수준 이하일 때는 면역기능이 약화되므로 염증이나 바이러스에 쉽게 노출되는 등의 면역 노화가 생깁니다. NAD+는 세포의 산 산화와 환원 과정에 개입하여 면역세포가 적절한 수준에서 활동할 수 있도록 조율하는 역할을 합니다.

에너지 대사의 효소를 조율합니다. 세포 내 미토콘드리아 내에서 연료 역할을 담당하고 있는 nad+는 세포 간의 전자 수송하는 활동을 합니다. NAD+가 충분하지 않다면 충분한 영양소를 섭취하더라도 ATP레벨이 낮아져서 세포의 에너지 생산이 어렵습니다.

 

• 시르투인을 활성화합니다.

시르투인은 예민하고 손상되기 쉬운 DNA를 수리하고 염증을 다스리는 역할을 하는데 NAD+가 부족하면 DNA 손상이 더욱 빨라지면서 노화는 촉진됩니다.

4. NAD+를 활성화시키려면

미국 하버드대 유전학과 교수 데이비드 싱클레어(David Sinclair) 박사는 폴 F. 글렌 노화생물학센터의 공동소장으로서, NAD+와  NMN관련 연구로 유명합니다. NAD+는 분자구조기 커서 세포막을 바로 통과할 수 없으므로 그의 전구체인 NR(nicoinamide riboside)이나 NMN(nicotinamide mononucleotide)을 먹어야 합니다.  그의 저서 '노화의 종말'에서 데이비드 싱클레어 박사는 자기 자신과 가족을  임상으로 NMN을 복용하며 NMN의 복용이 NAD+레벨을 유지하는 데 도움이 된다는 결과를 내놓았습니다.  NMN의 전구체인 NR은 이미 여러 임상을 거쳐 안전성이 확보되었지만 NMN은 좀 더 많은 임상이 필요하다는 의견이 있습니다. 하지만 현재까지 NMN의 부작용 사례는 찾아보기 힘들 정도로 안전하며 그 효과는 nr보다 크다고 합니다. NR은 NMN의 과정을 거쳐서 NAD+로 전환이 되는데, 한 단계를 축소해서 NMN을 복용하면 NAD+로 전환되는 시간이 더 빨라진다는 원리입니다.  NMN을 복용해서 NAD+의 부스터 역할을 하면, 미토콘드리아의 기능이 활성화되고, 세포의 산화환원 활동이 정상적으로 이루어지는 데 도움을 주며, 유전자의 손상을 막아주는 Parp-1이나 시르투인의 활성화를 도와 노화를 억제할 수 있다고 합니다.