후코이단 건강레터 4월호: 오토파지:건강한 세포의 재생을 위한 자가포식
오토파지:건강한 세포의 재생을 위한 자가포식
오토파지는 무슨 뜻인가요?
오토파지란 ‘자가포식’이라는 뜻입니다. 그리스어의 ‘auto’는 ‘자기’, ‘phagein’은 ‘먹는다’는 의미에서 유래합니다.
오토파지는 리소좀을 통해 더이상 도움이 되지 않는 상처를 입은 세포와 세포의 잔해를 다른 단백질과 아미노산으로 바꾸어 더 건강하고 새로운 세포를 만듭니다. 간단히 말하면 오토파지는 몸 전체를 깨끗하고 안전하게 유지하며 다른 장기에 영양을 공급하는 역할을 담당하는 작은 쓰레기 처리장, 즉 재활용 센터로서 일하고 있습니다. 그리하여 우리 몸은 젊어지며 질병에 걸리기 어려워집니다.
일본의 세포생물학자인 오스미 요시노리씨는 오토파지에 관한 연구로 2016년 노벨생리의학상을 수상하며 자가포식 연구에 대한 전 세계의 주목을 받았습니다.
오토파지의 세 가지 유형:
- 매크로 오토파지
- 마이크로 오토파지
- 샤페론 매개성 오토파지 (CMA)
오토파지의 가장 일반적인 형태입니다. 오토파고좀이라 불리는 이중막 결합소포를 통해 세포질 내의 물질을 리소좀에 보내고, 리소좀과 융합하여 오토리소좀을 형성합니다. 오토리소좀은 물질을 아미노산, 지질, 핵산 등으로 변화시켜 새로운 세포 소기관이나 필요한 단백질의 생산에 이용됩니다.
마이크로 오토파지는 매크로 오토파지에 비해 비교적 간단한 프로세스입니다. 세포질 성분은 라이소좀 막의 침습에 의해 라이소좀 자체에 직접 흡수되며 오트리소좀은 관여하지 않습니다.
이것은 특수한 오토파지로 표적 단백질이 샤페론 단백질과 복합체를 형성하여 리소좀 막을 직접 이동하여 리소좀 내의 효소로 분해된다.
다이어트와 안티에이징 외에도 오토파지의 효과는 무엇이 있을까요?
- 세포의 대사
- 독소 제거
- 항염증 작용
- 암 리스크 감소
오토파지는 손상된 소기관, 단백질, 핵산의 대사와 처리에 중요한 역할을 합니다. 그것은 궁극적으로 세포의 품질 관리를 강화합니다. 오토파지는 매일 수행되며 세포 내의 물질을 조금씩 바꿉니다. 독소가 제거되는 반면, 단백질은 소화되고 아미노산으로 분해되며 새로운 단백질이 재생됩니다. 체중 60kg의 성인 남성의 경우 매일 약 240g의 단백질이 오토파지에 의해 재생되고 있습니다.
오토파지는 오래된 단백질, 고분자, 오래되거나 손상된 소기관을 제거할 수 있습니다. 또한 많은 연구를 통해 오토파지는 박테리아와 바이러스의 감염을 제어하고 우리 몸을 보호해 준다는 것이 증명되고 있습니다.
오토파지는 염증의 발생과 원인에 중요한 역할을 하는 메크로퍼지, 호중구, 림프구 등의 염증세포의 발생, 항상성, 생존에 영향을 주며 염증에 대해 큰 의의를 가지고 있습니다.
암세포가 살아남는 것은 상처를 입거나 오래된 미토콘드리아가 더 많은 활성산소를 방출하기 때문입니다. 오토파지는 손상된 미토콘드리아를 제거하고 암과 그밖의 다른 많은 질병의 위험을 줄일 수 있습니다. 오토파지가 암 종양의 성장을 제어하며 초기 단계에서 다른 장기로 전이하는 것을 방지 할 수 있다고 지적하는 연구가 있습니다. 그러나 이후 단계에서는 종양 발달을 촉진 시킬수 있습니다. 즉, 오토파지는 암의 위험을 줄이고 조기 발견을 돕지만, 암 환자라면 반드시 의사의 지시에 따르는 것이 중요합니다.
오토파지를 효과적으로 활성화하는 방법
- 간헐적인 단식
- 격일 금식: 하루는 평상시대로 식사를 하고, 다음날은 단식 또는 소식(500kcal 이하)합니다.
- 5:2 다이어트: 주 5일은 평상시대로 식사를 하고 나머지 2일은 단식합니다.
- 16/8법 : 8시간 이내에 섭취 칼로리를 집중시키고, 나머지 16시간은 물, 소금, 블랙 커피, 차 등 제로 칼로리의 음식과 음료만 섭취한다. 칼로리가 아니라 시간을 체크합니다.
- 케토제닉 다이어트
- 고강도 운동
- 저강도 : 집에서 산책, 세탁물을 말리거나 접는 행동, 아침 스트레칭 등.
- 고강도 : 조깅, 사이클링, 유산소 운동
단식은 오토파지의 방아쇠가 됩니다. 세포는 공복상태가 되면 오토파지에 의해 단백질을 분해하고 에너지를 생산할 수 있습니다. 단식에는 여러 가지 방법이 있으며 자신의 생활 습관에 가장 적합한 방법을 선택하는 것이 좋습니다.
단식 전문가인 액스 박사에 의하면, 마지막 식사로부터 12~16시간 후에 오토파지가 일어난다고 합니다.
케토식이란 고지방, 저탄수화물(5~10%)의 식사입니다. 에너지원이 바뀌면 대사 상태가 바뀝니다. 몸은 탄수화물에 포함된 포도당 대신 지방을 연료로 사용하게 되어 보호 물질인 케톤이 생성되는 것입니다. 케토시스가 오토파지를 일으키고 신경계를 보호한다는 것이 연구에서 밝혀졌습니다.
고강도 운동은 오토파지를 유발할 수 있습니다. 일본의 연구에서는 저강도 운동은 골격근의 오토파지를 효과적으로, 고강도의 운동은 간의 오토파지를 효과적으로 일으킬 수 있다고 정하고 있습니다.
개인의 컨디션이나 건강 상태에 맞춰 강도를 조절할 수 있습니다.
오토파지를 유발할 수 있고 신체의 여러 측면에 유익한 것이 사실이지만, 저마다 사람의 건강 상태가 다르다는 것을 기억하셔야합니다. 장기간의 단식, 칼로리 섭취 제한, 다양한 음식은 만성질환 및 암 환자에게 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 오토파지를 활성하시키는 방법을 실행하기 전에 주치의와 상담하시길 바랍니다.
참고문헌:
https://case.ntu.edu.tw/blog/?p=26296
https://www.karger.com/Article/FullText/500470
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/kjm2.12299
https://xtrend.nikkei.com/atcl/contents/18/00476/00006
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5529308
https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-020-1138-4
https://draxe.com/health/benefits-of-autophagy/
https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-16K01824/16K01824seika