성대 연구팀, ‘부지런한 사람 오래산다’ 가설 과학적 증명

박성수 성균관대 기계공학부 교수

성균관대 연구팀이 ‘부지런한 사람이 오래 산다’는 가설을 과학적으로 증명했다.

성균관대 기계공학부 박성수 교수팀은 ‘긴 시간 적절한 운동이 짧은 시간의 격렬한 운동보다 세포 성장에 훨씬 효과적’이라는 가설을 과학적으로 규명했다.

인체 내 세포들은 호흡, 걷기, 달리기, 웃음, 청소 등과 같은 일상의 활동으로 인해 기계적으로 인장되는 자극을 받고 있는데 정확하게 이런 기계적 운동이 세포의 성장과 생존에 어떤 영향을 미치는 지 알려져 있지 않았다.

더욱이 세포들은 생체 내 표면 강도에 의해서도 영향을 받는다. 기계적 인장효과만을 별도로 분리해 연구하기는 많은 제약이 있어 왔다.

연구팀은 인체 세포에게 5% 정도 늘이는 운동을 초당 1회 수준으로 4시간 이상 순환적으로 인가했을 때 세포 내 DNA합성이 늘어나며 세포성장률도 높아짐을 관찰했다.

또 이런 현상은 세포성장을 조절하는 단백질들(전사인자들)이 기계적 인장에 의한 자극이 일어날 때 세포질에서 핵으로 이동하는 것을 실시간으로 관찰했다. 기계적 인장에 의한 세포성장의 촉진의 비밀에 대한 과학적 단초를 제시하게 된 것이다.

연구팀은 이를 위해 연성나노필라를 장착해 세포 주변환경의 강도에 의한 영향을 최소화하고 멤브레인 인장을 통해 기계적 인장에 의한 효과를 수 나노뉴턴 수준까지 측정가능한 장치를 자체 제작해 연구를 진행했다.

이번 연구는 박성수 교수 연구팀과 싱가폴 국립대학교 기계기술연구소 마이크 쉬츠 교수팀이 공동으로 수행했다. 연구결과는 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’지에 지난 2월 23일(논문명: Cyclic stretching of soft substrates induces spreading and growth) 실렸다.