카페인은 노화 속도를 늦추는 것과 관련된 오래된 세포 스위치를 작동시킬 수 있습니다.

카페인은 세포의 에너지 및 스트레스 관리를 돕는 시스템인 AMPK를 활성화시켜 세포 노화에 놀라운 효과를 미칠 수 있습니다. (사진 제공: Shutterstock)

아침 커피는 단순히 잠을 깨우는 것 이상의 역할을 할 수도 있습니다.

런던 퀸 메리 대학교의 연구에 따르면 카페인은 성장, 스트레스 저항 및 DNA 복구와 관련된 고대 세포 에너지 시스템을 활성화할 수 있다고 합니다. 이러한 과정은 노화와 밀접하게 관련되어 있으며, 이는 이전 연구에서 카페인이 잠재적인 건강상의 이점과 연관된 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이번 연구 결과는 런던 퀸 메리 대학교 분자세포생물학센터의 세포 노화 및 세포 노쇠 연구실에서 나왔으며, 학술지 ' 미생물 세포(Microbial Cell)' 에 발표되었습니다.

카페인은 세계에서 가장 널리 사용되는 신경 활성 화합물로, 신경계와 뇌 활동에 영향을 미칩니다. 대부분의 사람들은 카페인이 각성 효과를 준다는 것을 알고 있지만, 과학자들은 카페인이 노화 관련 질병의 위험을 낮추는 데 도움이 될 수 있다는 가능성에도 관심을 가져왔습니다.

하지만 카페인이 세포 내에서 어떻게 그러한 효과를 나타내는지에 대해서는 아직 명확하지 않습니다.

"미니 인간" 효모에서 얻은 단서

이를 조사하기 위해 연구진은 인간 세포와 많은 중요한 생물학적 특징을 공유하는 단세포 유기체인 분열 효모 에 주목했습니다.

이러한 유사성 때문에 분열 효모는 때때로 "미니 인간"이라고 불리며 기본적인 세포 과정을 연구하는 데 널리 사용됩니다.

연구팀은 카페인이 진화 과정에서 깊이 보존된 에너지 감지 시스템을 활용하여 노화에 영향을 미치는 것으로 보인다는 사실을 발견했습니다. 생물학에서 보존된 경로란 필수적인 기능을 수행하기 때문에 진화 과정에서 유사하게 유지되어 온 메커니즘을 말합니다.

몇 년 전, 같은 연구팀은 카페인이 TOR(라파마이신 표적)이라는 성장 조절인자에 영향을 미쳐 세포 수명을 연장하는 데 도움이 될 수 있다는 사실을 밝혀냈습니다.

TOR은 세포 성장 스위치와 같은 역할을 합니다. 세포가 이용 가능한 영양분과 에너지의 양에 따라 언제 성장할지 결정하도록 도와줍니다.

그 시스템은 놀라울 정도로 오래되었습니다. 그 시스템의 변형된 형태는 5억 년 이상 동안 생명체의 성장, 에너지 사용 및 스트레스 반응을 조절해 왔습니다.

카페인은 과학자들이 예상했던 방식대로 작용하지 않는다

최근 연구 결과는 놀라운 반전을 드러냈습니다.

카페인은 TOR에 직접 작용하는 대신 AMPK라는 또 다른 주요 세포 시스템을 통해 작용하는 것으로 보입니다.

AMPK(AMP 활성화 단백질 키나아제)는 세포 에너지 센서로서 신진대사 균형 유지에 중요한 역할을 합니다. 간단히 말해, 연료 게이지처럼 작용하여 세포가 에너지가 부족할 때를 감지하고 그에 따라 조절할 수 있도록 도와줍니다.

"세포의 에너지가 부족해지면 AMPK가 활성화되어 세포가 이를 극복하도록 돕습니다."라고 런던 퀸 메리 대학교 유전학, 유전체학 및 기초 세포 생물학 분야의 연구원이자 이번 연구의 책임 저자인 차랄람포스(바비스) 랄리스 박사는 설명합니다. "그리고 우리 연구 결과는 카페인이 이러한 활성화를 돕는다는 것을 보여줍니다."

이 발견은 AMPK가 효모와 인간 모두에서 발견되기 때문에 중요합니다. 따라서 AMPK는 대사, 노화 및 질병을 연구하는 연구자들에게 중요한 연구 대상입니다.

메트포르민과의 연관성

AMPK는 널리 사용되는 당뇨병 치료제이자 장수 연구에서 주목받고 있는 메트포르민과도 관련이 있습니다.

메트포르민은 혈당 조절에 도움을 주는 것으로 가장 잘 알려져 있지만, 과학자들은 이 약물이 노화와 관련된 생물학적 경로에 영향을 미칠 수 있는지에 대해서도 연구해 왔습니다. 성장 관련 신호 전달에 영향을 미치는 또 다른 화합물인 라파마이신 역시 수명에 미칠 수 있는 영향에 대해 연구되고 있습니다.

그렇기 때문에 카페인과 AMPK의 연관성은 특히 흥미롭습니다.

연구진은 카페인이 이 경로에 미치는 영향이 세포 성장, 스트레스 반응, DNA 복구 등 노화 및 질병과 관련된 여러 세포 과정에 영향을 줄 수 있다는 사실을 발견했습니다.

DNA 복구는 유전적 손상이 시간이 지남에 따라 축적될 수 있기 때문에 특히 중요합니다. 세포가 손상을 효과적으로 복구하지 못하면 정상적인 기능이 저하되고 질병 위험이 증가할 수 있습니다.

이것이 노화에 미치는 영향은 무엇일까요?

"이번 연구 결과는 카페인이 건강과 장수에 도움이 될 수 있는 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다."라고 이번 연구를 이끈 존-패트릭 알라오 박사(박사후 연구원)는 말했습니다. "또한 식단, 생활 습관 또는 새로운 의약품을 통해 이러한 효과를 더욱 직접적으로 유발할 수 있는 방법에 대한 향후 연구에 흥미로운 가능성을 열어줍니다."

이 연구는 커피를 마시는 것이 수명을 연장시킨다는 것을 증명하는 것은 아닙니다. 실험은 분열 효모를 대상으로 진행되었으며, 단순한 유기체에서 얻은 결과가 항상 인간에게 그대로 적용되는 것은 아닙니다.

하지만 AMPK가 효모와 인간 모두에게서 공통적으로 나타난다는 사실은 연구자들에게 유용한 생물학적 단서를 제공합니다.

카페인은 단순히 뇌를 자극하는 것 이상의 역할을 할 수 있습니다. 에너지, 스트레스, 성장 및 복구를 조절하는 고대의 세포 시스템을 활성화하는 능력도 있는 것으로 보이며, 이 모든 요소는 세포 노화 과정에서 중요한 역할을 합니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/09/260907201609.htm