두뇌 노화와 NAD 연관성, 그리고 미토콘드리아

인간의 뇌, 미토콘드리아, NAD+ 

뇌는 우리 몸에서 가장 에너지가 많이 소모되는 기관입니다. 체중의 2%에 불과한 뇌의 주요 기능인 정보 처리 및 전달은 매일 신체 에너지의 20%를 소비합니다. 그렇다면 이 모든 에너지는 과연 어디에서 오는 걸까요?

미토콘드리아는 세포 내에서 음식과 산소를 에너지로 전환하여 신체에 동력을 공급하는 작은 발전소라고 생각하면 됩니다. 이제 미토콘드리아가 에너지를 생성하는 효소를 활성화하여 제 역할을 할 수 있도록 하는 조효소인 NAD+(니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드)에 관해 알아보겠습니다. 

 

출처: TRU NIAGEN

 

NAD+는 미토콘드리아가 ATP(아데노신 삼인산)를 만들어 뇌 에너지의 약 95%를 생성할 수 있도록 합니다. 미토콘드리아가 뇌 기능에 얼마나 중요한지 알려드리기 위해 각 뇌 세포에는 약 2백만 개의 미토콘드리아가 있습니다. 흥미로운 미토콘드리아 사실: 인간이나 동물이 진화하기 훨씬 전에 생명 역사상 가장 중요한 만남 중 하나가 일어났습니다. 원시 박테리아인 미토콘드리아가 가장 오래된 조상인 자유 부유하는 단일 세포에 의해 포획되었습니다. 이 둘이 융합하여 10억 년 이상 지속된 관계를 형성했으며, 세포는 편안한 보금자리를 제공하고 미토콘드리아는 강력한 발전기가 되어 생명에 연료를 공급하는 역할을 했습니다. 무엇보다도 가장 흥미로운 점은 미토콘드리아가 우리 몸에 통합되어 있음에도 불구하고 고유한 DNA를 가지고 있다는 것입니다. 미토콘드리아는 NAD+ 없이는 기능할 수 없습니다.

아데노신 삼인산(영어: adenosine triphosphate, ATP)은 근육 수축, 신경 세포에서 흥분의 전도, 물질 합성 등 살아있는 세포에서 다양한 생명 활동을 수행하기 위해 에너지를 공급하는 유기 화합물이다. 모든 생명체에서 발견되는 ATP는 종종 세포 내 에너지 전달의 "분자 단위의 에너지 화폐"라고 불린다. 대사 과정에서 ATP가 소비되면 아데노신 이인산(ADP) 또는 아데노신 일인산(AMP)으로 전환된다. 다른 대사 과정들은 인체가 매일 생명활동에 쓰이는 ATP를 충당할 수 있도록 ATP를 재생한다. 또한, ATP는 DNA와 RNA의 전구물질이며, 조효소로도 사용된다.
출처: WIKI 백과

 

미토콘드리아와 NAD+

건강한 미토콘드리아 기능(그리고 적절한 뇌 기능)은 코엔자임 NAD+와 밀접한 관련이 있습니다. NAD+ 수치가 충분하지 않으면 미토콘드리아는 뇌 세포가 생존하고 다양한 기능을 수행하는 데 필요한 에너지를 만들 수 없습니다. 하지만 성인 노화가 진행되면 NAD+는 50%의 비율로 감소합니다. 이는 세포 에너지 감소로 이어져 인지 기능에 부정적인 영향을 미치고 시간이 지남에 따라 뇌 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다.

단백질과 NAD+

단백질도 NAD+에 의존합니다. 시르투인은 NAD+에 의존하여 기능하는 단백질 계열입니다. 시르투인 단백질 중 세 가지는 미토콘드리아에 위치합니다. 이 중 시르투인 3(SIRT3)은 에너지 항상성(세포가 에너지 생산과 소비의 균형을 유지하는 방식)에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 또한 SIRT3는 ATP 수준을 조절하고 유전자 발현과 효소 활동을 조절하는 중요한 역할을 합니다. SIRT3는 스트레스 요인으로부터 미토콘드리아를 보호하고 생체 생성(새로운 미토콘드리아)을 촉진할 수 있습니다. NAD+가 20년에 걸쳐 50%의 비율로 감소하면 시르투인에도 부정적인 영향을 미칩니다. NAD+ 수치가 낮고 미토콘드리아 효율이 낮은 사람은 실제 어떤 모습일까요?

노화 방지의 가장 유망한 표적 대상 중 하나는 시르투인 계열에 속하는 단백질입니다. 시르투인은 원래 효모에서 전사 억제제로 발견되었지만, 오늘날에는 박테리아와 진핵생물(포유류 포함)에서도 발견되는 것으로 알려져 있습니다. 인간에서 시르투인 계열은 모노-ADP 리보실 트랜스퍼라제 또는 탈아세틸화 효소 활성을 가진 7개의 멤버(SIRT1-7)로 구성됩니다. 시르투인은 산화 또는 유전 독성 스트레스와 같은 다양한 스트레스에 대한 세포 반응에서 핵심적인 역할을 하며 세포 대사에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 시르투인이 인간의 수명을 연장하는 데 직접적으로 관여한다는 데 일부 의문을 제기하는 데이터도 있지만, 신체 활동과 식습관을 포함한 적절한 생활 방식이 시르투인 수치를 높여 건강 수명에 영향을 미칠 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 시르투인 활성화제를 찾는 것은 가장 광범위하고 강력한 연구 주제 중 하나입니다.
출처: 미국 국립의학 도서관

두뇌 노화와 NAD+

다른 모든 장기 시스템과 마찬가지로 뇌의 기능도 나이가 들면서 감소합니다. 두뇌 노화(그리고 사실 일반적인 노화)는 궁극적으로 세포 기능의 저하로 정의할 수 있습니다. 낮은 NAD+ 수치와 비효율적인 미토콘드리아를 포함한 뇌의 노화는 학습, 기억력(작업 기억과 에피소드 기억 모두), 인지력, 의사 결정 속도, 감각 지각의 결함으로 나타날 수 있습니다. 실제로 뇌 노화의 결과로 오감(시각, 청각, 촉각, 미각, 후각)이 모두 저하됩니다. 노인은 단어 검색과 빠른 말의 이해에 어려움을 겪을 수 있습니다. 뇌가 노화되면 피로감, 우울증, 뇌 안개가 낀 것처럼 느껴질 수 있습니다. 뇌의 모양도 변합니다. 뇌는 나이가 들면서 30세 전후부터 시작하여 10년마다 계속 줄어듭니다. 뇌의 외부 표면이 얇아지는 것과 함께 대뇌실이 커집니다. 이러한 현상은 NAD+ 수치 감소와 함께 인지 능력의 저하로 이어집니다. 60대, 70대, 80대에 뇌 세포는 미토콘드리아와 NAD+ 수치가 손상되어 신경 가소성(자극에 반응하여 뇌의 활동을 변화시키는 능력)과 회복력에 영향을 미치는 징후를 보입니다. 미토콘드리아와 같은 분자와 소기관(소기관은 신체의 기관처럼 특정 기능을 하는 세포 내 구조물)은 산화와 염증에 의해 변화될 수 있습니다. 이러한 변화는 뇌를 잠재적인 문제에 취약하게 만듭니다.

NAD+ 수치를 증가시키는 방법

미토콘드리아를 건강하게 유지하고 NAD+ 수치를 높이기 위해 할 수 있는 것은 의외로 많습니다. 새로운 연구 결과에 따르면 앉아서 생활하는 과도한 생활 방식은 뇌 노화를 가속화한다고 합니다. 운동, 단식(소식), 지적 도전(공부, 학습) 등이 포함된 생활 방식은 건강한 NAD+ 수치와 건강한 미토콘드리아를 촉진합니다. 영양가 있고 균형 잡힌 식단은 미토콘드리아 건강과 NAD+에 특히 중요합니다. 즉, 양질의 단백질, 신선한 과일과 채소, 통곡물, 견과류와 씨앗이 풍부한 식단을 섭취해야 하며, 이러한 식품은 비타민 B군, 항산화제, 오메가-3와 같은 건강한 지방의 훌륭한 공급원입니다. 초가공 식품, 설탕, 전분 탄수화물은 활성산소 생성을 증가시키고 산화 스트레스를 유발하여 미토콘드리아 기능을 손상시킵니다. 하지만 먹는 것만 고려해야 하는 것은 아닙니다. 먹는 방법도 주의해야 합니다. 과식하거나 필요 이상의 연료를 소비하면 유해한 부산물이 생성됩니다. 그리고 필요 이상으로 많은 에너지를 섭취할 때마다 NAD+ 공급이 소모되고 미토콘드리아가 약화됩니다. 칼로리 제한과 간헐적 단식도 미토콘드리아 건강에 도움이 되는 것으로 나타났습니다. 칼로리 제한은 미토콘드리아를 산화 손상과 노화와 관련된 기능 저하로부터 보호하는 항산화 방어력을 증가시킵니다. 또한, 칼로리 제한을 받으면 NAD+가 증가하고 활성화되어 미토콘드리아 건강을 유지하는 반응을 촉발합니다. 끝으로, 나이가 들수록 운동은 더욱 중요해집니다.

미토콘드리아 건강과 근육 기능은 높은 NAD+ 수치와 긍정적인 관련이 있으며, 이는 신체 활동의 긍정적인 영향을 입증합니다. 또한 하루 평균 걸음 수가 많은 사람일수록 NAD+ 수치가 더 높았습니다. 즉, 매일 더 많이 움직일수록 NAD+ 수치가 높아진다는 뜻입니다. 따라서 나이에 상관없이 움직일 수 있다면 움직이세요!

NAD+ 보충제

잘못된 식습관, 운동 부족, 과도한 음주, 과도한 햇빛노출, 수면 부족, 전반적인 노화로 인한 우리 몸속 세포들의 스트레스에 대처하는 가장 현명한 방법 중 하나로 NAD+ 보충제를 섭취하는 것입니다.

우리 모두는 병들고, 늙고, 노화됩니다. 그러나 이러한 보충제를 통해 노화의 영향으로부터 우리의 세포를 보호할 수 있고 노화를 조금이나마 더디게 할 수도 있습니다.

 

☞ 상기 글은 TRU NIAGEN 홈페이지 게시글 인용 하였습니다.

 

 

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