생체시계 텔로미어와 근육만성피로
현재 분자생물학자들은 인체의 시계를 더디게 가게할 수 있는 불로장생의 약개발을 위해 많은 노력을 기울이고 있습니다.
그런데 과도한 마라톤 훈련이나 휴식없는 시합참가는 근육의 시계를 빨리 가게하여 조로의 상태로 몰고 갈 수도 있다고 합니다.
근육세포의 손상시 근육내의 줄기세포인 "위성세포(衛星細胞Satellite Cell)"가 분열하여 근육의 재생을 도웁니다. 위성세포가 근육의 부상을 치유하거나 근육을 더 굵게(Hypertrophy)하기 위해 분열할 때마다 세포의 유전정보를 가지고 있는 염색체의 끝에 위치한 핵산의 길이가 짧아짐으로서 세포의 나이를 표시하는 시계 역활을 합니다. 염색체 끝부분에 위치한 "세포의 시계"인 핵산을 "텔로미어(Telomere:종말체)"라 하고 이 텔로미어가 짧을수록 그 세포의 나이가 많다는 표시입니다.
이 텔로미어의 길이가 너무 짧아지게 되면 세포는 분열능력을 상실케됩니다. 분열능력이 상실된 세포는 결국 죽게됩니다.
사람이 자연적으로 나이를 먹어 늙어갈 수록 근력이 약해지고, 근육의 크기가 줄어드는 것은 이 텔로미어가 짧아지므로서 근육의 재생과 치유능력이 상실되는 것과 관계가 있습니다.
일반인은 태어나서 약 86세에 이를 때까지 연간 약 13개의 염기(설명참조)를 종말체 핵산에서 잃게됩니다. 따라서 약 30세의 일반인은 태어날 때와 비교해보면 약 400 개의 텔러미어 염기를 잃어버린 것이 됩니다.
병으로도 이 텔로미어가 극도로 빠른 속도로 짧아질 수 있습니다.
유전자의 이상으로 근육이 손상되는 병(듀시엔느 근위측증, 2C형 림그리들 근위측증)을 가진 사람들은 일년에 약 187 개의 텔로미어염기를 잃어버리며 약 2년 만에 일반인이 30년간 사용할 수 있는 텔로미어 염기를 잃어버립니다. 이는 일반 정상인에 비해 약 14배의 빠른 손실을 의미하며 병적인 근육의 손상을 보충시키기 위해 일반 정상인보다 약 14배이상으로 위성세포가 분열을 했다고 할 수 있습니다.
인위적 행위로도 이 텔로미어는 짧아질 수 있습니다.
과도한 훈련이나 휴식없는 무리한 시합참가가 반복될 때 근육은 그 손상부위의 치유나 재생을위해 보통 때보다 훨씬 많은 빈도로 위성세포가 분열되며, 위성세포의 텔로미어의 길이도 근육을 혹사시키지 않는 사람보다 빨리 짧아지게 됩니다.
최근 실험을 통해 밝혀진 바에 의하면 장기적인 운동성 근육피로현상에 시달리는 마라토너 근육의 텔로미어의 길이는 일반인에 비해 무려 1400개나 짧습니다. 이 1400 개의 염기는 정상인이 약100 년이상 걸려서 사용할 양에 해당하며, 위에서 말한 근육의 질병을가진 환자의 텔로미어염기 손실현상과 비슷한 양상을 보여줍니다. 즉 비정상적인 과도한 근육의 사용이나 빈번한 풀코스마라톤의 참석은 근육의 시계를 빨리 가게하여 근육을 회복불능의 노화기로 몰고갈 수도 있다는 경고입니다.
우리 모두 과욕을 버리고 즐달합시다.
그림설명 엑스형의 파란부분이 염색체이며, 이염색체의 끝에 연두색부분이 텔로미어. 텔로미어의 확대된 부분에서 보여주듯이 사람의 경우 6개의 염기서열이 수천번 반복되어 텔로미어핵산구조를 이룬다.
참조설명 우리몸의 유전정보는 피리미딘이나 퓨린염기와 당, 인산으로 구성된 뉴클레오타이드(Nucleotide)의 복합체인 핵산(DNA, RNA)에 저장된다. 원문에서 뉴클레오타이드라는 단어가 더 적절하겠으나, 염기란 단어를 사용해도 뜻이 손상되지 않고 쓰기에 편하므로 염기란 단어로 통일하였다.