만성질환과 노화를 결정하는데 있어서 유전자보다 환경이 10배 더 중요하다는 새로운 연구결과가 나왔다. 네이처 의학(Nature Medicine)》에 발표된 영국 옥스퍼드대 연구진 주도 논문을 토대로 영국 가디언이 최근 보도한 내용이다.
전문가들은 이 연구가 우리가 생활 조건부터 흡연 여부에 이르기까지 삶에서 접하는 환경 노출의 집합인 ‘엑스포좀(exposome)’이 만성질환과 노화, 그로 인한 조기사망에 미치는 영향을 뒷받침한다고 밝혔다. 노출(exposure)과 염색체(chromosome)의 합성어인 엑스포좀은 식습관이나 생활방식, 운동, 스트레스, 수면, 생체 리듬, 심지어 사회적인 환경 뿐 아니라 태생적인 유전자로 인해 자연발생적으로 생겨나는, 이른바 ‘후성 유전체’에 의한 유전자 발현에 영향을 미치는 모든 외부 요인까지 포함하는 개념이다.
논문의 주저자인 오스틴 아르젠티에리 박사(빅데이터 분석)는 “대부분의 만성질환에 있어서 환경과 노출에 의한 위험이 증가하고 있다”며 “환경을 이해하고 수정하는 데 대한 투자는 우리 모두의 건강 개선에 깊은 영향을 미칠 것”이라고 말했다. 그는 옥스퍼드대 출신으로 현재 미국 하버드대와 브로드 연구소의 연구원으로 있다.
아르젠티에리 박사와 옥스포드대 동료들은 영국 바이오뱅크 데이터베이스에 등록된 약 50만 명의 설문 답변과 등록 후 발생한 사망 및 질병에 대한 빅 데이터를 토대로 소금 섭취부터 파트너와의 동거까지 164건의 환경 노출이 조기 사망 위험에 미치는 영향을 분석했다. 예를 들어 기존 질병과 관련된 노출이나 단순히 다른 기저 요인을 반영할 수 있는 노출을 제외하면 조기 사망 위험과 관련된 환경노출은 85개로 줄게 된다.
연구진은 이후 혈액 내 단백질을 기반으로 추가 분석을 수행해 이러한 노출이 사람들이 생물학적으로 얼마나 빠르게 늙는 지와 관련이 있는지 확인했다. 이를 통해 25가지 환경 노출이 걸러졌다. 출생 시 산모의 흡연과 10세 무렵 상대적으로 키가 작은지 여부와 같은 어린 시절 요인뿐 아니라 고용 여부 및 가구 소득과 같은 최근의 요인이 포함됐다.
여기에 알코올 섭취와 식이요법의 다른 측면은 노출에 포함되지 않았다. 설문 조사를 통해 이러한 요인을 조사하는 데 어려움이 있었고 연관성이 불일치했기 때문이라고 연구진은 설명했다.
25건의 환경노출 중 상당수가 특정 연령 관련 질병 및 노화의 생체지표와 연관이 있는 것으로 나타났다. 이는 이러한 노출이 초기 사망률에 영향을 미칠 수 있는 다양한 방식을 밝혀준다. 이중 23개는 충분히 바꿀 수 있는 것이라고 연구진은 강조했다.
연구진은 추가 분석을 통해 나이와 성별이 조기 사망 위험 변이의 약 절반을 해명해주고 25가지 환경 노출은 추가로 변이의 17%를 해명해준다는 것을 발견했다. 반면 22개 주요 질병에 대한 유전적 소인은 추가 변화의 2% 미만밖에 해명해주지 못한다고 연구진은 지적했다.
환경 노출이 유전자보다 더 중요한 이유는 일부 사람들이 미래에 폐, 심장, 간 질환에 걸릴 위험이 더 높은 이유를 설명하는 데 있다. 그러나 유방암, 전립선암, 치매와 같은 질병의 경우에는 그 반대로 유전적 위험이 더 중요한 것으로 밝혀졌다.
아르젠티에리 박사는 “우리는 노화에 영향을 미치는 모든 노출을 생물학적 수준에서 매핑하기 위한 강력한 연구의 첫 번째 증거를 제공한다”고 말했다. 그는 “이러한 노출이 노화, 노화 관련 질병의 미래 위험 및 사망률과 관련이 있기 때문에 성인기 전반의 전체 노화 과정과 타당하게 연관되어 있음을 보여준다”고 부연 설명했다.
논문을 검토한 영국 케임브리지대의 스티븐 버지스 연구원(생물통계학)은 이 연구가 대부분의 경우 우리의 유전자가 미래를 결정하지 않는다는 이전 연구를 뒷받침한다며 “유전학이 주사위를 만든다면 그걸 가지고 어떻게 놀이하느냐는 우리에게 달렸다”고 말했다. 그러나 그는 “위험 요인과 환경을 바꾸면 어떤 일이 일어날지에 대해 구체적인 인과관계 주장을 하지 않는다는 것이 이 연구의 한계”라고 지적했다.
해당 논문은 다음 링크(https://www.nature.com/articles/s41591-024-03483-9)에서 확인할 수 있다.
