밤잠을 잘 자야 건강을 유지할 수 있다는 건 이제 상식으로 통한다.
밤에 숙면하지 못하면 낮에 효율적으로 일하는 몸 상태를 유지하기 어렵다. 수면 장애가 여러 가지 심각한 질병을 유발한다는 연구 결과도 꼬리를 문다.
잠을 설쳤을 때 실제로 우리 몸 안에서 어떤 일이 벌어져 건강을 해치는지를 영국 맨체스터대 과학자들이 밝혀냈다.
수면 부족으로 생체시계(body clock)가 교란되면, 낮에 손상된 '세포외 기질(extracellular matrix)'이 제대로 복원되지 않는다는 것이다.
세포외 기질은 구조적으로 그리고 생화학적으로 세포를 지지하는 뼈·피부·힘줄·연골 등의 연결 조직을 말한다. 질량을 기준으로 신체의 절반 이상이 세포외 기질이다.
맨체스터대의 칼 캐들러 생화학 교수팀은 이런 요지의 동물 실험 결과를 담은 논문을 저널 '네이처 세포 생물학(Nature Cell Biology)'에 발표했다.
15일(현지시간) 온라인(www.eurekalert.org)에 공개된 논문 개요 등에 따르면 오래전부터 세포외 기질은 생후 만 17세까지만 형성되는 것으로 여겨졌다.
그런데 캐들러 교수팀은 세포외 기질에서 두 가지 유형의 원섬유(fibrils)를 발견했다.
원섬유는, 콜라겐 단백질이 로프 같이 꼬인 구조를 가졌고, 세포가 조직을 형성하는 데 쓰인다. 질량에서 세포외 기질의 절반은 콜라겐이다.
지름이 200㎚인 '굵은 원섬유'는, 만 17세를 넘어서 형성기가 끝나면 몸 안에서 변하지 않는다.
그러나 지름이 50㎚인 '가는 원섬유'는 힘들게 일하는 낮에 일부 끊어지기도 하는데, 밤에 잠자는 동안 손상된 부분이 다시 채워진다는 것이다.
연구팀은 또한 생체시계 유전자를 제거한 생쥐 모델에서 두 종류의 원섬유가 무작위로 합쳐지는 것도 관찰됐다.
캐들러 교수는 "직관적으로 몸 안의 세포외 기질 조직은 닳기도 하고, 찢기기도 해 점점 약해질 것 같지만 실제론 그렇지 않다"라면서 "생체시계가 어떤 요소(가는 원섬유)를 일단 희생시켰다가 다시 복원함으로써 기질의 항구적인 부분을 보호하는 것"이라고 말했다.
그는 이런 메커니즘을, 쌓아 올린 벽돌과 그 위에 칠한 페인트에 비유했다.
그는 "벽돌이 항구적인 부분이라면, 페인트는 수시로 상처가 생겨 보수해야 하는 부분"이라면서 "차에 윤활유를 넣고, 라디에이터에 냉각수를 채우듯이, 가느다란 원섬유는 기질 조직이 유지되는 걸 보조한다"라고 설명했다.
과학자들은 이렇게 가장 기본적인 생리 작용을 규명해 나가면, 향후 노화나 상처 치유 등을 더 깊이 통찰하게 될 것으로 기대한다.