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파킨슨병, 단백질 응집체 분해 메커니즘 규명...치료제 개발 기대
- 독일 과학자들이 α-시누클레인 단백질의 분해 과정에 숨겨진 메커니즘을 발견함으로써 파킨슨병 치료에 새로운 가능성을 제시하고 있다. 독일에서는 약 20만 명이 파킨슨병을 앓고 있다. 이 병은 치매와 같이 퇴행성 신경 질환으로 분류되며, 현재까지는 완치가 어려운 것으로 알려져 있다. 그러나 최근 이루어진 과학적 진전은 파킨슨병을 이해하고 치료하는 데 있어 중요한 단계를 나타낸다고 볼 수 있다. 독일의 매체 24vita는 보흠 루르 대학교(Ruhr University Bochum·RUB)의 연구원들은 α-시누클레인 단백질이 분해되는 과정에서 중요한 메커니즘을 발견했다고 최근 보도했다. 파킨슨병의 주요 특징 중 하나는 특정 뇌 영역에서 단백질 응집체(주로 α-시누클레인 단백질로 구성)가 형성되는 것이다. 막스플랑크학회의 정보에 따르면, 인체 세포 내 노폐물을 처리하는 시스템에 결함이 발생하거나 과부하가 걸리면 이러한 응집체가 축적되기 시작한다. 이는 결국 신경 세포의 기능 상실과 사멸로 이어지며, 궁극적으로 파킨슨병을 유발한다. 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 실린 연구 보고서에 따르면, 콘스탄즈 윙클호퍼(Konstanze Winklhofer) 박사는 세포 내 단백질 분해 과정에 관여하는 유비퀴틴 분자 사슬의 존재를 밝혀냈다. 유비퀴틴이라는 작은 단백질이 특정 단백질에 부착되어 그것을 분해 대상으로 식별하는 데 중요한 역할을 한다는 것이다. 유비퀴틴은 76개 아미노산으로 구성된 단백질로, 세포 내에서 다양한 기능을 수행한다. 윙클호퍼 박사는 유비퀴틴 분자 사이의 연결 유형과 유비퀴틴 사슬의 길이 및 구조에 따라 세포의 폐기물 처리 시스템이 어떤 프로세스를 사용해야 할지 결정할 수 있다고 설명했다. 특히, 소위 선형 유비퀴틴 사슬은 신경세포 내 단백질 응집체에 풍부하게 존재하며, 이는 단백질 응집체의 독성을 줄이는 데 도움이 된다. 이러한 보호 메커니즘의 배경에는 과학자들이 밝혀낸 중요한 요소가 있다. 네모(NEMO) 단백질이 단백질 응집체에 존재하는 선형 유비퀴틴 사슬에 결합하여 α-시누클레인 단백질의 분해를 촉진하는 것으로 나타났다. 이러한 발견은 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환의 치료법 개발에 중요한 단서를 제공할 수 있다. 연구팀에 따르면, 네모(NEMO) 단백질의 보호 효과는 자가포식(autophagy)이라는 세포의 폐기물 처리 과정을 억제함으로써 제한될 수 있다. 자가포식은 세포 내 노폐물과 손상된 구성 요소를 제거하는 중요한 기능을 한다. 연구원들은 네모 단백질이 자가포식 과정에 관여하는 다른 단백질과 상호 작용하는 것을 발견했다. 윙클호퍼 박사는 이번 연구가 미국의 한 신경과 전문의가 치료한 환자의 사례에서 출발했다고 밝혔다. 해당 환자는 40대 초반에 진행성 파킨슨병을 진단받았다. 유전자 검사 결과, 이 환자의 네모 유전자에는 희귀한 돌연변이가 존재했으며, 이 변이된 네모는 선형 유비퀴틴 사슬과 결합할 수 없었다. 결과적으로, 이 돌연변이로 인해 환자의 뇌에서 α-시누클레인 단백질 응집체의 현저한 침착이 관찰됐다. 연구에 따르면, 네모(NEMO) 단백질은 알츠하이머병에서 발생하는 것과 유사한 다른 형태의 단백질 응집체도 감지할 수 있는 능력을 가지고 있다. 윙클호퍼 박사는 "이 발견은 네모와 관련된 질병의 병리학적 과정을 설명하고, 단백질 응집체의 품질 관리에서 네모가 수행하는 일반적인 역할을 강화한다"고 말했다. 한편, α-시누클레인은 140개의 아미노산으로 구성된 작은 단백질로, 주로 뇌에서 발견되며 심장과 근육을 비롯한 다른 조직에서도 소량 발견된다. 특히 파킨슨병이나 치매 환자의 뇌에서는 루이 소체라고 불리는 특정 부위에 섬유소의 형태로 집중되어 나타난다. 이러한 특성 때문에 과학자들은 α-시누클레인과 퇴행성 신경 질환 간의 연관성에 대해 적극적으로 연구를 진행하고 있다. 이 연구는 파킨슨병, 알츠하이머병, 그리고 기타 신경퇴행성 질환의 이해와 치료법 개발에 중요한 기여를 할 수 있다.
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- 생활경제
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파킨슨병, 단백질 응집체 분해 메커니즘 규명...치료제 개발 기대
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알츠하이머, 미세아교세포 염증 유발 메커니즘 규명
- 알츠하이머병은 치매의 가장 흔한 원인으로, 뇌의 퇴행적인 질환 중 하나다. 이 질환은 독일의 정신과 의사 알로이스 알츠하이머(Alois Alzheimer) 박사에 의해 1907년에 처음으로 보고되었으며, 서서히 발병하여 기억력을 비롯한 인지 능력의 저하가 점진적으로 진행되는 특징을 갖고 있다. 아직까지 알츠하이머병에 대한 정확한 치료법은 없지만, 이 병에 대항할 수 있는 새로운 치료법이 곧 나타날 것으로 기대된다. 과학 전문매체 '사이언스얼럿(ScienceAlert)'은 워싱턴 대학교 연구팀이 인간 뇌 조직을 분석한 결과, 알츠하이머병 환자의 뇌에서 면역 세포의 행동이 건강한 뇌와 비교해 다른 방식으로 작용함을 발견했다고 최근 보도했다. 이러한 발견은 새로운 치료 대상을 제시하는 중요한 징조로 간주된다. 2023년 8월 발표된 워싱턴 대학교 주도의 연구에서는 알츠하이머병 환자의 뇌 조직에서 소교세포가 염증 초기 단계에 더 빈번하게 나타나며 이로 인해 보호 기능이 감소하는 것으로 나타났다. 소교세포는 노폐물을 청소하고 정상적인 뇌 기능을 유지하는 데 도움을 주는 면역 세포다. 이 특별한 소교세포는 감염에 대응하거나 죽은 세포를 제거하기 위해 더 민첩하게 움직여 침입자와 불필요한 물질을 소멸시킨다. 또한 발달 과정에서는 시냅스를 '가지치기'하여 뇌가 원활한 회로를 형성하는 데 도움을 준다. 알츠하이머병과 소교세포의 관련성은 여전히 확실하지 않지만, 이 신경퇴행성 질환을 앓고 있는 일부 개인들에서는 소교세포가 지나치게 활성화되어 뇌 세포의 염증과 죽음을 유발할 수 있다는 연구 결과가 있다. 안타깝게도, 알츠하이머병에 대한 항염증 치료에 대한 임상 시험에서는 유의미한 효과가 나타나지 않았다. 알츠하이머병에서 소교세포의 역할을 연구하기 위해 워싱턴 대학의 신경과학자 캐서린 프라터(Katherine Prater)와 케빈 그린(Kevin Green)은 여러 미국 기관의 협력 연구자들과 함께 연구 기증자(알츠하이머 환자 12명과 건강한 대조군 10명)의 뇌 부검 샘플을 분석했다. 연구팀은 새로운 단일핵 RNA 시퀀싱 기술을 활용하여, 세포에서 어떤 활동을 수행하는지에 대한 고유한 유전자 발현 패턴을 기반으로 뇌 조직에서 10개의 서로 다른 미세아교세포 클러스터를 깊게 식별할 수 있었다. 이 중 3개의 클러스터는 이전에 발견되지 않은 것이었으며, 그 중 하나는 알츠하이머병 환자에서 보다 더 빈번하게 나타났다. 이러한 유형의 소교세포는 염증 및 세포 사멸과 관련된 유전자가 활성화되어 있음이 확인됐다. 전체적으로, 연구자들은 알츠하이머병 환자의 뇌에 있는 미세아교세포 클러스터가 염증 초기 단계에 더 높다는 것으로 발견했다. 이는 뇌세포를 손상시키고 알츠하이머병의 진행에 기여할 수 있는 염증 분자를 생성할 가능성이 더 높다는 것을 시사한다. 알츠하이머병 환자의 뇌에 있는 소교세포 유형은 보호 기능이 더 적어 죽은 세포와 노폐물을 제거하며 건강한 뇌 노화를 촉진하는 역할을 손상시킬 수 있다. 과학자들은 또한 시간이 지남에 따라 소교세포의 형태가 변할 수 있다고 추정했다. 개별 개인의 뇌에서 어떤 종류의 소교세포가 존재하는지 정확히 알기 어렵다. 다만 미세아교세포의 변화를 추적함으로써, 알츠하이머병에 기여하는 방식을 이해하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다. 이 연구는 아직 초기 단계이지만 알츠하이머병에서 이들 세포의 역할에 대한 이해를 높이고 특정 소교세포 클러스터가 새로운 치료법의 표적이 될 수 있는 가능성이 있음을 시사한다. 연구팀은 이러한 연구 결과가 알츠하이머병 환자의 삶을 개선할 수 있는 새로운 치료법의 개발로 이어질 것으로 기대하고 있다. 프라터 박사는 "이제 우리는 이러한 소교세포의 유전적 특성을 파악했기 때문에 그들의 정확한 기능과 알츠하이머병에 기여할 수 있는 행동을 식별하려고 노력할 수 있다"며 "이들의 작용 방식을 이해한다면 이 질병을 예방하거나 진행을 늦출 수 있는 치료법으로 그들의 작용을 조절하는 데 기여할 수 있을 것이다"라고 설명했다. 한편, 서울대학교병원 의학 정보에 따르면, 알츠하이머병의 근본적인 치료법은 아직 개발되지 않았다. 그러나 증상을 완화시키고 진행을 지연시킬 수 있는 약물이 임상 현장에서 사용되고 있다. 대표적인 약물 중 하나로 아세틸콜린 분해 효소 억제제가 있다. 이 약물 계열은 질병의 진행을 완전히 막을 수는 없지만, 약 6개월에서 2년 정도 진행을 늦추는 효과가 있다. 이러한 약물은 알츠하이머병 환자의 뇌에서 감소한 아세틸콜린이라는 신경전달물질의 양을 증가시킴으로써 작용하며, 뇌 손상이 심하지 않은 경도 및 중등도 환자에게 특히 효과적이다.
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알츠하이머, 미세아교세포 염증 유발 메커니즘 규명
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美 MIT, 미생물 비료 코팅 개발…재생농업 촉진
- 미국 매사추세츠 공과대학(MIT) 화학자들은 지속 가능한 대안으로 질소 고정 박테리아를 사용해 화학 비료의 탄소 배출량을 줄이고 있다. 과학 전문 매체 사이테크데일리(SciTechDaily)는 MIT 화학 엔지니어들이 박테리아 세포의 성장이나 기능을 방해하지 않으면서 세포를 손상으로부터 보호하는 금속-유기 코팅을 개발해 종자 발아율을 크게 향상시켰다고 보도했다. 이러한 혁신은 미생물 비료의 접근성을 높이고 재생 농업을 촉진할 수 있다. 이 코팅은 박테리아 세포의 표면에 금속과 폴리페놀로 구성된 삼각형 모양의 구조를 형성한다. 이러한 구조는 박테리아 세포를 둘러싸고 보호막을 형성하여 열이나 습도, 건조 등의 손상으로부터 박테리아 세포를 보호해주어 미생물 비료의 안정성을 향상시킬 수 있다. 화학 비료 생산은 전 세계 온실 가스 배출량의 약 1.5%를 차지한다. MIT 화학자들은 일부 화학 비료를 보다 지속 가능한 공급원인 박테리아로 대체하여 탄소 발자국을 줄이는 데 도움이 되기를 기대하고 있다. 질소 가스를 암모니아로 전환할 수 있는 박테리아는 식물에 필요한 영양분을 제공할 뿐만 아니라 토양을 재생하고 해충으로부터 식물을 보호하는 데 도움이 될 수 있다. 그러나 이러한 박테리아는 열과 습도에 민감하기 때문에 대량 생산해서 농장으로 배송하기가 어렵다. 박테리아 민감성 극복 이러한 장애물을 극복하기 위해 MIT 화학 엔지니어들은 박테리아 세포의 성장이나 기능을 방해하지 않으면서 손상으로부터 세포를 보호하는 금속-유기 코팅을 개발했다. 새로운 연구에서 MIT 연구진은 이러한 코팅 박테리아가 옥수수와 청경채와 같은 채소를 포함한 다양한 종자의 발아율을 향상시킨다는 사실을 발견했다. 코팅된 박테리아로 처리한 씨앗은 코팅되지 않은 신선한 미생물로 처리한 씨앗에 비해 발아율이 150% 증가했다. 연구를 주도한 MIT 화학 공학과 아리엘 퍼스트(Ariel Furst) 박사는 "이 코팅은 농부들이 미생물을 비료로 배치하는 것을 훨씬 쉽게 만들 수 있다. 건조 공정으로부터 박테리아를 보호하고, 액체가 아닌 건조 분말이기 때문에 훨씬 더 쉽고 더 적은 비용으로 유통할 수 있다. 또한 섭씨 55.55도(화씨 132도)까지 견딜 수 있으므로 이러한 미생물을 냉장 보관을 사용할 필요가 없다"라고 말했다. 연구진은 이 기술은 화학 비료 사용을 줄여 환경 오염을 감소시킬 수 있고 토양의 영양분을 보충하고 토양을 건강하게 유지하는 데 도움이 될 수 있어 농업의 지속 가능성을 높이기를 기대한다. 이번 연구는 최근 '미국 화학학회지 Au'에 게재됐다. 미생물 보호 코팅 화학 비료는 공기 중의 질소와 수소를 결합하여 암모니아를 만드는 데 매우 높은 압력을 사용하는 에너지 집약적인 하버-보쉬 공정을 통해 제조된다. 화학 비료의 또 다른 단점으로는 이 과정에서 상당한 탄소 발자국이 발생한다는 점 외에도 장기간 사용하면 결국 토양의 영양분이 고갈된다는 것이다. 토양을 복원하기 위해 일부 농부들은 작물 순환과 퇴비화 등 다양한 전략을 사용해 토양을 건강하게 유지하는 '재생 농업'으로 전환하고 있다. 질소 가스를 암모니아로 전환하는 질소 고정 박테리아가 이러한 접근 방식에 도움이 될 수 있다. 퍼스트 박사는 열과 동결 건조로부터 미생물을 보호하기 위해 이전에 소화관으로 전달되는 치료용 박테리아를 보호하는 등 다른 용도로 미생물을 캡슐화하기 위해 개발한 금속-페놀 네트워크(MPN)라는 코팅을 적용하기로 결정했다. 이 코팅에는 금속과 폴리페놀이라는 두 가지 유기 화합물 성분이 포함되어 있어 스스로 조립되어 보호막을 형성할 수 있다. 철, 망간, 알루미늄, 아연 등 코팅에 사용되는 금속은 식품첨가물로서 안전한 것으로 간주된다. 식물에서 흔히 발견되는 폴리페놀은 탄닌과 오트 등의 분자를 포함한다. 퍼스트 박사는 "우리는 그 자체로 효능이 있는 것으로 알려진 천연 식품 등급의 화합물을 사용하여 미생물을 보호하는 작은 갑옷을 만들고 있다라고 말했다. 이 연구를 위해 연구팀은 12가지 MPN을 만들어 유해한 곰팡이와 기타 해충으로부터 식물을 보호하는 질소 고정 박테리아인 슈도모나스 클로로라피스를 캡슐화하는 데 사용했다. 연구진은 모든 코팅이 최대 섭씨 50도(화씨 122도)의 온도와 최대 48%의 상대 습도로부터 박테리아를 보호한다는 사실을 발견했다. 또한 코팅은 동결 건조 과정에서도 미생물의 생존을 유지했다. 종자 발아 향상 연구팀은 망간과 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)라는 폴리페놀의 조합인 가장 효과적인 MPN으로 코팅된 미생물을 사용하여 실험용 접시에서 종자 발아를 돕는 능력을 테스트했다. 또 연구팀은 코팅된 미생물을 접시에 넣기 전에 50°C로 가열한 후 코팅되지 않은 신선한 미생물과 동결 건조된 코팅되지 않은 미생물을 비교했다. 연구 결과 코팅된 미생물은 발아율을 150% 향상 시켰다. 퍼스트 박사는 "기술을 개발할 때는 의도적으로 저렴하고 접근하기 쉽도록 설계해야 하는데, 이 기술이 바로 그런 기술이다. 이 기술은 재생 농업의 대중화에 도움이 될 것이다라고 말했다. 퍼스트 박사는 이 기술을 상용화하기 위해 세이아 바이오(Seia Bio)라는 회사를 설립했다. 세이아 바이오는 현재 이 코팅을 적용한 미생물 비료를 농업 현장에 적용하는 데 대한 연구를 진행하고 있다.
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- 산업
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美 MIT, 미생물 비료 코팅 개발…재생농업 촉진
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폭음, 과음보다 간 잘환 위험 3배 높아
- 폭음을 하면, 일주일간 술을 조금씩 마시는 것보다 간 질환 위험이 3배 높은 것으로 밝혀졌다. 사진=로이터/연합뉴스 술을 일주일 내내 조금씩 마시는 것보다 하룻밤에 폭음하는 것이 간 질환을 유발할 가능성이 더 높다는 연구 결과가 나왔다. 특히, 폭음하는 사람들은 알코올 관련 간경변증에 걸릴 확률이 3배 더 높았다. 미국 폭스뉴스는 런던 스탠다드(London Standard)에 보고서를 인용해 이 같은 내용의 연구결과를 보도했다. 이 연구에 따르면 하룻밤 동안 폭음하는 것이 일주일 내내 몇 잔의 술을 마시는 것(과음)보다 간 질환을 유발할 가능성이 더 높았다. 영국 런던대학교(University College London)의 연구에 따르면, 알코올 관련 간경변증(ARC) 발병 위험을 예측하는 데 알코올 섭취량을 측정하는 것보다 알코올 섭취 패턴을 측정하는 것이 더 정확한 것으로 나타났다. 존스 홉킨스대 의대(Johns Hopkins Medicine)에 따르면, ARC는 간에 심각한 손상이 생겨 간 기능이 제대로 작동하지 않게 되는 간 질환의 단계이다. 과학자들은 음주 패턴, 유전적 요인, 그리고 제2형 당뇨병이 ARC 발병 가능성에 미치는 영향을 평가하기 위해 영국의 활성 음주자 31만2599명의 데이터를 분석했다. UCL 전염병학 및 공중 보건 연구의 제1저자인 린다 응 파트(Linda Ng Fat) 박사는 이번 연구의 접근 방식이 "규모만 고려한 것보다 간 질환 위험을 더 잘 예측할 수 있는 지표"라고 설명했다. 이어 "음주 패턴에 집중하고 다른 접근법을 시도한 결과, 음주량보다 간 질환 위험을 더 정확하게 평가할 수 있는 것을 발견했다"며 "또 다른 중요한 발견은 더 많은 위험 요소가 결합될수록 이러한 요소 간의 상호 작용으로 인한 '초과 위험'이 더 높다는 것"이라고 설명했다. 파트 박사는 이번 연구에서 하루에 12단위의 알코올을 섭취하는 것으로 정의되는 과도한 폭음을 한 사람들이 ARC 발병 가능성이 3배나 높다는 사실을 확인했다고 말했다. 유전적 소인이 높은 사람들의 경우 위험이 4배, 제2형 당뇨병 환자의 경우 위험이 2배 더 높았다. 또한, 유전적 소인을 갖고 있으면서 폭음을 하는 사람들은 ARC 발병 가능성이 6배 더 높다는 연구 결과가 나왔다. 영국 간 트러스트(British Liver Trust)의 파멜라 힐리(Pamela Healy) 최고경영자(CEO)는 ”이번 연구를 통해 사람들이 술을 마시는 방식이 중요하며 과도한 음주는 중대한 결과를 초래할 수 있다는 사실이 밝혀졌다“라고 말했다. 힐리 CEO는 "이 연구는 전체 음주량뿐만 아니라 음주 방식 또한 중요하다는 점을 보여준다"며 "술을 많이, 빨리 마시거나 취하기 위해 술을 마시는 것은 간 건강에 심각한 결과를 초래할 수 있다"고 강조했다. 한편, 한국 성인 남성의 약 30%와 여성의 약 15%가 간에 지방이 5% 이상 축적된 지방간을 가지고 있다는 연구 결과가 나왔다. 지방간은 간세포 내에 지방 덩어리가 쌓여 간세포의 기능 저하와 간 내 혈액 및 림프액 순환에 이상을 초래할 수 있으며, 이로 인해 간염, 간섬유화증, 간경변증, 간암 등과 같은 심각한 간 질환으로 이어질 수 있다. 서울아산병원 건강증진센터의 연구에 따르면, 비알코올 지방간은 간암 발병 위험을 16.7배, 대장암 위험을 2배, 유방암 위험을 1.9배 높일 수 있다고 한다. 특히, 지방간을 방치하면 심혈관 질환, 치매, 이상지질혈증, 당뇨병 등 다양한 질환의 발생 위험이 증가할 수 있다. 지방간은 뚜렷한 증상이 나타나지 않기 때문에 식습관을 개선하고 예방을 위해 노력하는 것이 중요하다.
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폭음, 과음보다 간 잘환 위험 3배 높아
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남극대륙 빙하 녹으면 지구는 어떻게 변할까?
- 지구상에서 가장 큰 두 개의 빙상인 남극 대륙과 그린란드의 빙상 크기는 약 6백만 제곱마일에 달한다. 그런데 이들 빙하가 다 사라진다면 지구는 과연 어떤 모습일까? 참고로 600만 제곱마일은 한국 면적의 약 155배, 미국 면적의 약 1.63배에 해당한다. 미국 경제매체 비즈니스 인사이더(Business Insider)는 지구상의 모든 육지의 빙하가 모두 녹을 경우, 해안선이 어떻게 변할지 상세히 묘사했다. 이 매체는 지구의 육지 얼음이 모두 녹아 바다로 들어가면 해수면이 약 65.8m(216피트) 상승할 것이라는 내셔널 지오그래픽의 추정을 바탕으로 해안선 변화 영상을 제작했다. 이 시나리오에 따르면, 많은 유럽 도시들, 예를 들어 브뤼셀과 베니스는 실질적으로 물에 잠길 것으로 예상된다. 아프리카와 중동에서는 다카르, 아크라, 제다와 같은 주요 도시들이 사라질 위험에 처한다. 아시아에서는 인도의 뭄바이, 중국의 베이징, 일본의 도쿄와 같은 대도시들에서 수백만 명의 사람들이 내륙으로 이주해야 할 정도로 심각한 변화가 일어날 것으로 보인다. 남미에서도 리우데자네이루와 부에노스아이레스와 같은 주요 도시들이 물에 잠길 가능성이 있다. 미국에서는 플로리다 주 전체와 휴스턴, 샌프란시스코, 뉴욕 등의 도시들이 점차 바다에 잠기는 모습을 목격하게 될 것으로 예측된다. 이러한 변화는 해수면 상승의 심각한 결과를 시각적으로 보여주며, 기후 변화의 중대한 영향을 강조한다. 해수면 상승은 지역 사회에 심각한 영향을 미칠 수 있으며, 이러한 영향을 자세히 살펴볼 수 있는 지도가 존재한다. 이 지도를 보면 해수면 상승의 결과를 긍정적으로 상상하기 어려울 정도로 충격적인 변화가 예상된다. 특히, 이러한 현상이 우리 모두에게 충분히 발생할 수 있는 실질적인 결과로 여겨지기 때문에 더욱 경각심을 일으킨다. 미국에서 인구가 가장 많은 지역 대부분은 해수면 상승의 영향을 심각하게 받을 것으로 예상된다. 알렉스 팅글(Alex Tingle)이 나사의 데이터를 바탕으로 제작한 지도를 통해 볼 때, 서부해안의 샌프란시스코, 동부해안의 필라델피아, 걸프 해안의 버번 스트리트 등 많은 지역이 위험에 처해있다는 것을 알 수 있다. 이 주제를 다루는 것은 재미를 위한 것이 아니라, 기후 변화로 인해 해수면 상승과 같은 현상이 실제로 발생할 가능성이 있다는 점에서 우리에게 중요한 경고를 주고 있다. 지속적인 화석 연료 사용과 탄소 배출로 인해 지구는 점점 더워지고 있으며, 이는 빙하가 녹고 있음을 의미한다. 미국, 영국, 독일의 연구자들이 지난 9월 발표한 연구에 따르면, 남극 빙상을 완전히 녹일 수 있는 양의 화석 연료 자원이 존재한다고 한다. 이러한 사실은 기후 변화의 심각성을 더욱 강조하며, 지속 가능한 에너지 소스로의 전환과 환경 보호를 위한 긴급한 행동이 필요함을 시사한다. 우리는 기후 변화에 대응하기 위해 보다 적극적이고 지속 가능한 방법을 모색해야 할 책임이 있다. 기존에 언급된 기후 관련 재난은 확실히 가능성의 범위 안에 들어가며, 이러한 상황은 현재의 행동이 미래에 큰 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 이번 연구의 주요 저자이자 기후영향 연구소의 리카다 윈켈만(Ricarda Winkelmann)은 "이러한 변화가 하룻밤 사이에 발생하지는 않겠지만, 우리의 현재 행동이 지구의 모습을 바꾸고, 이러한 영향이 수만 년 동안 지속될 것이라는 사실이 놀랍다"고 지적했다. 윈켈만은 또한 "이러한 재난을 막기 위해서는 석탄, 가스, 석유와 같은 화석 연료를 지속적으로 사용하지 않고 땅에 그대로 묻어두어야 한다"고 강조했다. 이는 기후 변화에 대응하기 위한 즉각적이고 구체적인 조치를 취해야 한다는 중요한 메시지를 전달한다. 지구 환경을 보호하고 기후 변화의 위험을 최소화하기 위해 지속 가능한 에너지 소스로의 전환과 환경 보호 노력이 필수적이다. 희망적인 점은, 대부분의 해안선이 아직 손상되지 않았다는 사실이다. 만약 우리가 지금부터라도 적극적으로 행동에 나선다면, 이러한 상태를 보존할 수 있는 가능성이 있다. 또한 긍정적인 변화로, 세계 지도자들이 기후 변화를 글로벌 위기로 인식하고 이에 대응하기 시작했다는 사실이다. 이는 지구 온난화와 해수면 상승의 심각성을 깨닫고, 이에 대한 책임 있는 조치를 취하는 것이 얼마나 중요한지를 보여준다. 기후 변화 대응을 위한 글로벌 협력과 지속 가능한 정책 추진은 해안선 보존과 더 나은 미래를 위한 필수적인 단계임을 의미한다. 기후변화에 대응하기 위해, 많은 기업들이 '탄소제로' 달성을 목표로 활발한 움직임을 보이고 있다. '탄소제로'란 기업 활동에서 발생하는 이산화탄소를 최대한 줄이고, 절감이 불가능한 부분은 탄소배출권을 매입하여 이산화탄소 배출량을 실질적으로 '0'으로 만드는 전략을 말한다. 특히, 우리나라에서는 대기업을 중심으로 'RE100' 캠페인이 활발하게 진행되고 있다. 이 캠페인은 재생 가능한 에너지를 100% 사용하는 것을 목표로 하며, 탄소 배출을 줄이고 친환경 에너지 사용을 촉진함으로써 기후 변화에 적극적으로 대처하고자 하는 기업들의 노력을 반영한다. 이러한 기업들의 노력은 기후 변화 대응에 있어 중요한 역할을 하며, 지속 가능한 미래를 위한 긍정적인 변화를 가져오고 있다.
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남극대륙 빙하 녹으면 지구는 어떻게 변할까?
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숨겨진 청각 신경 손상, 이명 원인으로 주목
- 최근, 정상적인 청력을 가진 사람들 사이에서도 숨겨진 청각 신경 손상이 발견되고 있는데, 이것이 이명의 원인일 가능성이 제기되고 있다. 현대 생활에서 무선 이어폰과 같은 기기를 사용하여 음악이나 영상을 자주 듣는 것이 청력 문제를 야기할 수 있다는 우려가 있으며, 이러한 청력 손상이 늘고 있는 추세이다. 미국 매사추세츠 아이엔이어(Mass Eye and Ear) 병원의 연구에 따르면 이러한 숨겨진 청각 신경 손상이 이명의 원인일 수 있다는 연구 결과가 나왔다고 사이테크데일리(SciTech Daily)가 보도했다. 전 세계적으로 약 2억 명의 사람들이 이명을 겪고 있으며, 이 중 약 10%는 일상 생활에 큰 지장을 받고 있는 것으로 알려져 있다. 이명의 원인은 아직 명확히 밝혀지지 않았으나, 청력 손실, 소음 노출, 스트레스, 약물 부작용, 두개골 손상 등이 영향을 줄 수 있다고 여겨진다. 연구팀은 정상 청력을 가진 이명 환자 40명을 대상으로 청각 신경과 뇌간의 반응을 측정했다. 그 결과, 이명 환자들은 청각 신경의 손실과 함께 뇌간에서 과잉 활동을 보이는 것으로 나타났다. 연구팀의 선임 저자인 스테판 메종(Stéphane F. Maison) 박사는 "이번 연구 결과는 이명이 청각 신경 손실로 인해 뇌가 소리를 인식하는 방식에 변화가 생기면서 발생한다는 가설을 뒷받침하는 것이다"라고 말했다. 또한, 연구팀은 이명 환자들의 달팽이관에서 청각 신경과 달팽이관의 세포 사이의 연결이 손상된 것을 발견했다. 이 질환을 달팽이관 시냅토병증이라고 한다. 달팽이관 시냅토병증은 청력 손실, 이명, 어지럼증 등의 증상을 유발할 수 있다. 이 질환은 정상 청력 검사를 받은 환자에게서도 나타날 수 있는데, 이는 청력 검사가 청각 신경의 모든 손상을 감지하지 못하기 때문이다. 이번 연구 결과는 이명이 청각 신경 손실과 달팽이관 시냅토병증과 관련이 있다는 것을 시사한다. 즉, 청각 신경의 손실로 인해 달팽이관 시냅토병증이 발생하고, 이로 인해 뇌가 소리를 인식하는 방식에 변화가 생기면서 이명이 발생할 수 있다는 것이다. 연구팀은 향후 청각 신경 재생 연구를 통해 이명 치료 가능성을 타진할 계획이다. 메종(Maison) 박사는 "소실된 청력을 복원하고 뇌의 과잉 활동을 감소시키는 방법을 발견하면, 이것이 이명 치료에 대한 희망을 현실적으로 만들 수 있을 것"이라고 말했다. 이번 연구 결과는 이명의 원인을 이해하고, 효과적인 치료법을 개발하는 데 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다.
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- IT/바이오
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숨겨진 청각 신경 손상, 이명 원인으로 주목
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성격이 치매 위험 낮추는 열쇠?
- 두뇌 건강을 유지하고 치매를 예방하기 위해, 많은 사람들이 구구단을 외우기, 숫자 세기, 책 읽기 등 다양한 방법으로 두뇌를 계속 활동시키고 있다. 실제로, 연령이 증가함에 따라 두뇌 활동을 유지하는 것이 알츠하이머병이나 다른 형태의 치매 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과가 있다. 또한 특정 성격 특성이 알츠하이머 발명 위험을 낮출 수 있다는 연구 결과도 나왔다. 예루살렘 포스트는 캘리포니아 대학과 일리노이 노스웨스턴 대학교 연구팀의 연구 결과를 소개했다. 연구팀은 대규모 메타 분석을 통해 특정 성격이 치매 위험을 낮출 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구에 따르면 성실성, 외향성, 긍정적인 태도를 가진 사람들이 신경질적이고 부정적인 태도를 가진 사람들보다 치매 진단을 받을 가능성이 낮은 것으로 나타났다. 이 연구에서는 치매 환자의 뇌 조직에 나타나는 물리적 손상과는 다른 측면을 조명했다. 특정 성격 특징이 치매 관련 장애를 극복하는 데 어떻게 도움이 되는지에 대한 연결성을 밝혀내고 있다. 해당 연구는 '치매 진단 및 신경병리학적 부담의 성격 예측자: 개별 참가자 데이터 메타 분석'이라는 제목으로 알츠하이머 협회 저널에 게재됐다. 논문의 제1 저자인 캘리포니아대학교 소속 유씨 데이비스(UC Davis·UCD)의 에모리 벡(Emorie Beck) 심리학 교수는 "이전 연구들은 성격 특성과 치매와의 연관성을 확립하려 했지만, 대부분 규모가 작고 특정 인구에 초점을 맞춘 것이었다"라고 말했다. 벡 교수는 "우리는 이 연구를 종합하고 이러한 연관성의 강도와 일관성을 테스트하기 위해 새로운 기술을 활용하고자 했다"며 "이 연관성이 확인된다면, 인생 초기에 성격 특성에 개입하여 변화를 유도하는 것이 장기적으로 치매 위험을 줄이는 방법이 될 수 있다"고 설명했다. 연구팀은 4만4000명 이상의 참가자를 포함한 8개의 연구에서 나온 데이터를 분석했으며, 그 중 1703명은 치매 진단을 받았다. 연구팀은 '5대' 성격 특성(성실성, 외향성, 경험에 대한 개방성, 신경증, 친화성)과 주관적 웰빙(긍정적 및 부정적 영향, 삶의 만족도)에 대한 측정을 조사했다. 이어서 이 결과들을 치매의 임상 증상(인지 테스트 성능) 및 부검 시 나타나는 뇌 병리와 비교 분석했다. 성격이 일반적으로 행동을 통해 치매 위험과 관련 있다고 여겨진다. 예를 들어, 성실성이 높은 사람들은 좋은 식습관을 유지하고 건강 관리에 더 주의를 기울일 가능성이 높으며, 이는 장기적으로 건강한 상태를 유지하는 데 도움이 될 수 있다. 연구자들은 신경증과 같은 부정적인 성격 특성에 높은 점수나 긍정적인 전망에 대한 낮은 점수가 치매 진단 위험과 관련이 있음을 발견했다. 반면, 경험에 대한 개방성, 우호성, 삶의 만족도에 대한 높은 점수는 일부 소규모 연구에서 보호 효과를 보였다. 그러나 놀랍게도 이러한 성격 특성과 사후 사람들의 뇌에서 실제 신경병리 사이에는 어떤 연관성도 발견되지 않았다. 벡 교수는 "인격 특성이 인지 테스트 성과를 예측하지만 신경병리와는 관련이 없는 것이 놀라운 발견이었다"고 말했다. 이는 일부 성격 특성이 알츠하이머병과 같은 질병으로 인한 손상에 대해 더욱 탄력적으로 대처하는 데 도움을 줄 수 있음을 시사한다. 특정 성격 특성이 높은 사람들은 장애에 대해 더 잘 대처하고 해결하는 방법을 찾을 수 있다고 보인다. 연구팀의 다른 연구에 따르면, 상당한 신경병리를 가진 사람들 중 일부는 인지 테스트에서 거의 손상이 없는 것으로 나타났다. 전반적으로, 이 연구는 신경증, 성실성 및 부정적인 전망이 치매 진단과 강력하게 연관되어 있음을 보여주는 증거를 제공한다. 연구자들은 성격과 치매 위험, 신경병리 사이의 관계에 영향을 미칠 수 있는 다양한 요인들, 예를 들어 연령, 성별, 교육 수준 등을 고려해 조사했다. 그러나 성실성의 보호 효과가 나이가 들수록 증가한다는 점 외에는 이러한 요인들의 영향에 대한 명확한 증거를 거의 찾지 못했다. 한편, 글로벌 제약사 에자이와 바이오젠이 개발한 알츠하이머 치매 신약 '레켐비'(LEQEMBI)를 오는 2023년 12월 20일 일본에서 출시된다. 이로써 일본은 미국에 이어 두 번째로 레켐비를 시판하는 국가가 될 것이다. 레켐비는 알츠하이머 치매 원인 물질로 알려진 베타 아밀로이드(βA)에 선택적으로 결합하는 기전으로 질병의 진행 속도를 감소시킨다. 초기 알츠하이머 환자의 인지 기능 저하를 늦추는 게 입증된 유일한 치료제로 알려졌다. 임상 3상 연구에 따르면 레켐비 투약군은 18개월 후 위약군과 비교해 뇌의 인지 기능 저하가 27% 느렸다. 치매의 진행 속도를 27% 늦춘 셈이다. 알츠하이머는 기억장애, 인지장애, 성격·행동장애가 포함돼 종합적인 치매 증상을 보이는 퇴행성·비가역성 질환이다. 한국에서는 약 89만명의 환자가 있는 것으로 알려졌다.
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성격이 치매 위험 낮추는 열쇠?
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플라스틱 폐기물, 새우 등 해양 소형생물 번식에 악영향
- 플라스틱 폐기물이 해양으로 유입되면서 해양 생물의 번식에 악영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 가벼운 쓰레기의 경우 조류를 따라 전 세계 해안에 도착하면서 또 다른 해양 환경오염까지 유발하는 등 악순환이 이어지고 있는 상황이다. 해외 매체 인콰이어러(inquirer)는 최근 영국 포츠머스 대학의 연구팀이 플라스틱 폐기물이 새우 등 작은 해양생물의 번식을 방해한다는 사실을 발견했다고 보도했다. 생태 독성학자인 알렉스 포드(Alex Ford)와 그의 동료들은 특정 종에 대해 몇 가지 화학 첨가물을 테스트했는데, 플라스틱 폐기물에 포함된 화학 첨가물이 갑각류의 행동을 변화시켜 교미 성공률을 감소시키고 있다는 것을 발견했다. 인콰이어러는 인정하지 않을 수도 있지만 인류의 부주의가 환경 오염과 자연의 경로 왜곡을 야기하고 있다고 지적했다. 이 매체는 적극적인 조치가 취해지지 않으면, 우리 생태계의 상당 부분이 심각한 위험에 처할 수 있다고 경고했다. 플라스틱 폐기물, 갑각류 정자수 감소시켜 플라스틱 폐기물이 해양 생태계에 미치는 영향에 대한 연구에서, 작은 갑각류의 정자 수 감소가 관찰됐다. 대부분은 상어와 같은 대형 동물이 해양 생태계에 가장 큰 영향을 미친다고 생각하는데, 새우 등 소형 갑각류는 해양 먹이사슬에서 중요한 역할을 하며, 그들의 손상은 전체 먹이사슬에 영향을 미칠 수 있다. 알렉스 포드는 “이 생물들은 유럽 해안에서 흔히 발견되며, 물고기와 새 등의 먹이의 상당 부분을 차지한다”며 “예를 들어, 고래는 보통 크릴을 주식으로 하는데 만약 이들이 손상되면 전체 먹이사슬에 영향을 미칠 것”이라고 강조했다. 바로 이 점이 환경 독성학자인 비데미 그린-오조(Bidemi Green-Ojo)와 그의 동료들이 '에치노가마루스마리누스(Echinogammarus marinus)라고 불리는 작은 갑각류 종을 플라스틱에서 발견되는 4가지 화학 첨가물에 노출시킨 이유다. 그린 오조는 “이 네 가지 첨가제가 인체 건강에 미치는 위험에 대해 잘 알고 있기 때문에 이를 선택했다”며 "우리가 조사한 두 가지 화학물질(DBP와 DEHP)은 규제를 받고 있으며 유럽에서는 제품에 사용이 허용되지 않는다“고 말했다. 이어 "다른 두 화학물질은 현재 제한이 없으며 많은 가정용품에서 발견된다"며 "우리는 이러한 화학물질이 수중 짝짓기 행동에 미치는 영향을 테스트하고 싶었다"고 연구 배경을 설명했다. 테스트된 화학물질 중 3개는 영국의 지표수와 지하수에서 검출된 상위 30개 화학물질에 포함되어 있다. 이 물질들은 바다 생물의 행동에 영향을 미치며, 특히 짝짓기 성공률 감소에 기여할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 샘플 화학 물질 중 두 가지인 디부틸 프탈레이트(DBP)와 트리페닐 인산염(TPHP)은 갑각류의 정자 수를 감소시켰다. 알렉스 포드는 연구팀이 실험한 동물들이 환경에서 일반적으로 발견되는 것보다 높은 농도의 화학물질에 노출되었다고 말했다. 그는 이러한 화학물질들이 정자 수에 영향을 미칠 수 있음을 지적했다. 오랜 기간 동안 또는 생활사의 중요한 단계에서 노출된 새우에 대한 추가 실험을 통해 이러한 영향이 더 명확해질 수 있음을 나타냈다. 독도 괭이갈매기 미세플라스틱 오염 한편, 한국의 독도 괭이갈매기 깃털도 미세플라스틱에 오염된 것으로 밝혀져 충격을 안겨줬다. 국제학술지 해양오염학회지 11월호에 실린 '한국 괭이갈매기 깃털에서 미세플라스틱 검출 첫 보고' 논문에 따르면 5㎜ 미만의 미세플라스틱 170ｇ, 73개가 검출됐다. 경희대 한국조류연구소 연구진은 작년 6월 독도와 울릉도에서 괭이갈매기 17마리를 포획한 후 가슴깃을 떼어내 과산화수소수로 처리한 뒤 적외선분광기로 검사했다. 포획한 괭이갈매기의 몸무게는 평균 490ｇ으로, 몸무게의 2%를 미세플라스틱이 차지하고 있었다. 종류별로는 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)이 각각 26개와 21개로 가장 많이 나왔다. 폴리스타이렌(PS)도 10개, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등도 16개 발견됐다. 체내에 축적된 미세플라스틱이 소화기관에 악영향을 주며, 깃털에 붙은 미세플라스틱은 유기오염물질이나 독성화학물질과 흡착해 건강을 해칠 수 있다. 미세플라스틱이 깃털을 둘러싼 기름막을 흡수하면 방수성과 보온성을 저해해 생존력을 떨어트릴 수 있다.
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- 생활경제
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플라스틱 폐기물, 새우 등 해양 소형생물 번식에 악영향
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항암제 알펠리십, 유방암 환자 고혈당증 위험 높인다
- 최근 과학자들은 일반적으로 사용되는 암 치료 약물에 잠재적인 부작용이 있을 수 있다는 것을 발견했다. 특히, 경구용 암 치료제인 알펠리십을 복용하는 유방암 환자들 사이에서 고혈당증이나 고혈당 발생률이 증가하는 경향이 관찰됐다. 과학기술 전문 매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)'는 미국 암 학회(American Cancer Society)의 심사 저널 '캔서(Cancer)'에 게재된 이 같은 연구결과를 보도했다. 알펠리십은 세포 성장에 중요한 역할을 하는 포스포이노시티드 3-키나아제(PI3K) 단백질을 특이적으로 억제하는 약물이다. PI3K 단백질의 돌연변이는 암 발병과 연관이 있어, 이를 타겟으로 하는 치료법이 개발됐다. 2019년에는 미국 식품의약국(FDA)이 특정 유형의 전이성 유방암 치료를 위해 에스트로겐 수용체를 차단하는 약물 풀베스트란트와 함께 알펠리십의 사용을 승인했다. 하지만 최근의 연구는 PI3K 타겟 약물이 고혈당증과 같은 부작용을 유발할 수 있음을 시사한다. 이러한 부작용은 심할 경우 탈수나 신장 손상을 초래하고, 입원이 필요할 수도 있다. 메모리얼 슬론 케터링 암 센터(Memorial Sloan Kettering Cancer Center)의 셰리 셴(Sherry Shen) 박사와 그의 연구팀은 알펠리십을 복용하는 전이성 유방암 환자들에서 고혈당증의 발생률, 위험 요인 및 치료 패턴에 대한 연구를 시작했다. 이 연구는 임상시험 및 해당 기관에서 표준치료로 치료받은 환자들을 대상으로 이루어졌다. 연구 결과에 따르면, 알펠리십을 표준치료로 받은 147명의 환자 중 80.3%에서 고혈당증이 발생했으며, 이 중 40.2%는 중증의 고혈당증을 겪었다. 임상시험 기간 동안 알펠리십 치료를 받은 100명의 환자 중에서는 고혈당증 발생률이 34.0%, 중증 고혈당증 발생률이 13.0%로 나타났다. 이 연구에서 알펠리십 투여 후 고혈당증 발병까지 평균 소요 시간은 16일이었다. 연구팀은 당뇨병 전증이나 당뇨병의 지표인 헤모글로빈 A1c의 초기 상승이 고혈당증 발병의 위험 요인임을 발견했다. 고혈당증이 발생한 환자 중 66.4%가 치료를 받았으며, 이 중에서 가장 일반적으로 사용된 치료제는 당뇨병 약물인 메트포르민이었다. 셴 박사는 "PI3KCA 돌연변이가 있는 환자들이 알펠리십 치료를 받을 경우, 헤모글로빈 A1c 수치를 체크하고 환자의 주치의 및 내분비학자와 협력하여 혈당 수치를 최적화하는 것이 필요하다"고 강조했다. 이는 알펠리십 복용을 시작하기 전에 혈당 상태를 관리하고 당뇨병 전증/당뇨병에 대한 선제적 대응을 통해 고혈당증 발병 위험을 낮출 수 있기 때문이다. 또한 셴 박사는 또한 "알펠리십 치료를 시작하기 몇 달 전에 이러한 조치를 취해야 한다. 알펠리십을 복용하면 대부분의 경우 치료 후 처음 몇 주 이내에 고혈당증이 발생하는 경향이 있기 때문이다"라고 덧붙였다. 그는 혈당 상태를 개선하고 당뇨병 전증/당뇨병을 치료하는 데 선제적으로 대처하면 환자의 고혈당증 발병 위험을 낮출 수 있어 암에 효과적일 수 있는 약물을 중단해야 할 위험을 낮출 수 있다"고 주장했다. 이러한 조치는 암 환자들에게 효과적인 약물 치료를 지속하는 데 도움이 되며, 고혈당증으로 인한 치료 중단의 위험을 줄일 수 있다. 선임 연구자인 닐 M. 아이옌가(Neil M. Iyengar) 의학박사는 암 치료 중 환자의 혈당 수치를 최적화하기 위해 식이 요법, 운동 패턴의 변화, 그리고 특정 약물의 도입이 필요할 수 있다고 언급했다. 아이옌가 박사는 "생활습관의 개선을 통한 대사 위험 요인 관리는 알펠리십의 용량 전달과 효과를 높일 수 있다"며, "현재 우리 연구팀과 다른 연구 그룹들은 케톤 생성 식이요법이나 당뇨병 치료에 사용되는 새로운 약물 등 대사 중재가 PI3K 경로를 표적으로 하는 암 치료의 효능을 향상시키는지 여부를 임상시험을 통해 검증하고 있다"고 말했다.
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항암제 알펠리십, 유방암 환자 고혈당증 위험 높인다
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커피 찌꺼기로 알츠하이머·파킨슨병 예방할 수 있을까?
- 미국 텍사스 대학교 엘패소 캠퍼스의 연구팀이 커피 찌꺼기에서 추출한 물질이 알츠하이머병이나 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환의 예방과 치료 가능성을 제시하는 연구 결과를 발표했다. 과학 전문지 사이테크데일리(SciTechDaily)는 이 연구팀이 커피 찌꺼기에서 추출한 카페산을 기반으로 한 탄소 양자점(CQDs)이 신경퇴행성 질환을 예방하거나 치료할 수 있는 가능성을 발견했다고 보도했다. 연구팀은 커피 찌꺼기에서 추출한 카페산을 기반으로 한 '탄소 양자점(Carbon Quantum Dots, CQDs)'의 효능을 연구했다. CQDs는 활성산소를 제거하고, 아밀로이드 단백질 조각의 응집을 억제하는 데 효과적인 것으로 나타났다. 활성산소는 세포 손상과 노화를 촉진하는 원인으로 알려져 있으며, 아밀로이드 단백질 조각은 알츠하이머병의 주요 원인 중 하나로 지목되고 있다. 이번 연구는 화학 및 생화학과의 박사 과정 학생인 조티시 쿠마르(Jyotish Kumar)가 주도했고, 같은 학과의 마헤시 나라얀(Mahesh Narayan) 박사가 지도했다. 연구팀은 CQDs가 시험관 실험, 세포주 및 파킨슨병 동물 모델에서 신경 보호 효과를 갖는다는 것을 발견했다. 쿠마르는 "CQDs는 혈액-뇌 장벽을 통과할 수 있는 능력을 가지고 있어, 뇌 내 세포에도 효과가 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다. 이러한 특성은 CQDs가 신경퇴행성 질환의 치료제로서 큰 잠재력을 가질 수 있음을 시사한다. 연구팀은 아직 동물 실험 단계에 있지만, 향후 임상 시험을 통해 CQDs가 신경퇴행성 질환 치료제로 개발될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 녹색 화학으로 평가받는 CQDs 추출 공정 연구팀이 CQDs를 추출하는 공정은 녹색 화학으로 평가받고 있다. 커피 찌꺼기는 풍부하고 저렴한 재료로, 기존의 화학 공정에서 사용되는 원료에 비해 환경적 영향이 적다. 또한, 공정 과정이 간단하고, 유해한 화학 물질을 사용하지 않는다. 에너지 소비가 적어 환경에 미치는 부정적인 영향도 적다. 연구팀은 커피 찌꺼기를 200도에서 4시간 동안 가열하는 방법으로 카페산의 탄소 구조를 재조정하여 CQDs를 형성했다. 이 방법은 기존의 복잡한 화학 공정을 대체할 수 있는 간단하고 효율적인 방법으로, 원료의 안정적인 공급과 환경 친화적인 공정의 이점을 제공한다. 현재 연구팀은 CQDs의 효능과 안전성을 더욱 면밀히 평가하기 위해 추가 연구를 진행 중이다. 향후 임상 시험을 통해 CQDs가 신경퇴행성 질환 치료제로서의 가능성을 탐색할 예정이며, 이러한 연구는 의학 분야에서의 새로운 치료 옵션을 제시할 것으로 기대된다.
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커피 찌꺼기로 알츠하이머·파킨슨병 예방할 수 있을까?
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'로봇 개' 예술가로 데뷔⋯미술관 입성
- 최근 로봇 기술의 발전 속도가 놀랍게 빨라지고 있다. 이제 로봇은 단순한 산업용 업무 지원에서 벗어나 노인 요양보호사 역할, 심지어 웨어러블 기기까지 다양한 분야에서 활약하고 있다. 특히, 로봇이 예술가로서의 역할을 수행하는 날도 가까워지고 있는데, 이는 한 예술가가 영화 '블랙 미러'를 연상케 하는 스타일의 로봇 개 세 마리에게 그림 그리기를 가르치면서 시작되었다. 미국 매체 비즈니스인사이더(businessinsider)는 영국 가디언 보도를 인용해 로봇 개 세 마리가 호주 빅토리아 국립 미술관에서 4개월간 진행되는 레지던시 프로그램에 참가하고 있다고 했다. 레지던시 프로그램은 예술가들에게 일정 기간 거주할 수 있는 공간과 전시공간, 작업실 등을 제공해 창작 활동을 지원한다. 보스턴 다이내믹스가 제작한 이 로봇 개들은 도킹 스테이션을 갖춘 자체 스튜디오에서 그림 그리기를 배우고 있다. 이 스튜디오는 전 스페이스X(SpaceX) 상주 예술가이자 폴란드계 미국인 화가 아그니에스카 필라트(Agnieszka Pilat)가 운영하고 있다. 넷플릭스의 인기 시리즈 '블랙 미러'(2019년 첫개봉)에 등장하는 로봇 개와 유사하게 생긴 이 로봇 개들은 2015년 처음 공개되어 빠르게 주목을 받았다. CNN 보도에 따르면, 이 로봇 개들의 첫 동영상은 2200만 회 이상의 조회수를 기록했다. 멜버른에 위치한 빅토리아 국립 미술관에서는 필라트 주도로 이 로봇 개들을 위한 4개월간의 레지던시 프로그램을 진행하고 있다. 보도에 따르면, 이 스튜디오에는 바시아(Basia), 반야(Vanya), 버니(Bunny)라는 이름의 로봇 개들이 사용할 수 있는 도킹 스테이션과 로봇의 위치를 추적할 수 있는 QR 코드가 포함된 큐브가 설치되어 있다. 필라트는 "빅토리아 국립 미술관 팀과 함께 일할 수 있어서 정말 좋았다. 특히 나를 믿어준 박물관 큐레이터 이완 맥오인(Ewan Mceoin)에게 감사드린다"고 말했다. 그녀는 이번 프로젝트를 "팀워크의 훌륭한 예"라고 평가하며, "이것은 인류를 위한 미래 기술의 미묘한 가능성을 탐구하는 영광스러운 일"이라고 덧붙였다. 한편, 폴란드 출신의 예술가 아그니에스카 필라트는 자신이 훈련시킨 로봇 개 중 하나를 마치 애완동물처럼 여기며, 뉴욕 주변을 산책할 때 함께 동행한다. 그녀는 "사람들이 로봇 개의 등장을 예상하고 있지만, 로봇들이 아직은 어색하게 행동하는 것처럼 보인다"고 말했다. 보스턴 다이내믹스는 인공지능(AI) 소프트웨어 회사 레바타스(Levatas)와 협력하여 오픈AI의 챗GPT 기술을 '스팟(Spot)'이라는 로봇에 통합했다. 이로 인해 일부 로봇 개들은 이제 말하는 기능도 갖추게 되었다. 패스트 컴퍼니(Fast Company)는 로봇이 구글 어시스턴트(Google Assistant)의 음성 기술을 사용하여 사람의 말을 듣고 음성으로 답변할 수 있다고 보도했다. 이 기능은 아직 상용화되지 않았지만, 로봇이 수행할 수 있는 다른 기능 중 일부에는 누출 및 유출 감지와 제조 및 물류 산업의 장비 손상 강조 등의 '임무' 수행이 포함되어 있다. 필라트의 웹사이트에 따르면 그녀는 스페이스X에서 또 다른 레지던시를 시작하기 전인 2020년부터 2021년까지 보스턴 다이내믹스의 레지던시 예술가였다. 그녀는 자신의 사이트에서 "기계는 인류의 아이들이다"라며 "나는 그들에게 가족 앨범의 한 페이지를 제공할 뿐이다"라고 말했다. 스팟 개(Spot Dogs)는 자체 쇼를 진행한 최초의 로봇 아티스트가 아니다. 2021년 휴머노이드 로봇 아이다(Ai-Da)는 런던 디자인 박물관에서 전시회를 연 바 있다. 바이러스성 휴머노이드 로봇 아메카(Ameca)를 만든 회사인 엔지니어드 아츠(Engineered Arts)에서 만든 아이다는 카메라 눈, 로봇 팔 및 AI 알고리즘을 사용하여 그림을 그릴 수 있다. 이 로봇은 지난해 이탈리아 자르디니의 유럽 예술 협의회(Concilio Europeo Dell'Arte)에서도 전시회를 가졌다.
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- 산업
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'로봇 개' 예술가로 데뷔⋯미술관 입성
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미국, 이유식 40%서 독성 살충제 검출⋯안전 우려
- 미국의 기존 이유식 제품 중에서 독성 살충제 성분이 약 40%나 검출됐다. 미국 환경단체인 EWG(Environmental Working Group)는 2023년 7월부터 9월까지 미국에서 판매되는 이유식 73개 제품을 대상으로 살충제 검사를 실시하여 22개 제품에서 하나의 살충제가 검출되었으며 이 중 12개 제품에서는 두 가지 이상의 살충제가 검출됐다고 발표했다. 영국 매체 더 가디언(The Guardian)에 따르면 EWG는 이번 연구에서 기존 이유식 제품의 약 40%에서 독성 살충제가 검출되었으며, 유기농 이유식 제품에서는 살충제가 검출되지 않았다. 검출된 살충제 중에는 꿀벌과 인간에게 유해할 수 있는 아세트아미프리드, 암과 연관이 있는 캡탄, 그리고 태아 발달, 면역 체계, 호르몬에 영향을 미칠 수 있는 플루디옥소닐 등이 포함됐다. 특히, 사과를 기반으로 한 제품의 경우 높은 수준의 잔류 농약을 발견될 가능성이 가장 높았다. 블루베리, 배, 딸기와 같은 농산물 역시 일반적으로 높은 수준의 화학 물질을 포함하고 있는 것으로 알려져 있다. EWG는 1995년에 실시한 유사한 연구와 비교한 결과, 이유식의 살충제 수치가 전반적으로 감소하고 있다는 사실을 발견했다. 당시 연구에서는 테스트된 제품의 55%에서 살충제가 검출됐다. 1996년 식품 품질 보호법이 통과된 이후, 미국 환경보호청(EPA)은 잔류 농약이 어린이와 유아에게 해를 끼치지 않는다는 '합리적 확실성'을 보장하는 역할을 맡게 되었다. EWG의 연구 결과에 따르면, 클로르피리포스와 같은, 아기들의 뇌에 영구적인 손상을 줄 수 있는 살충제는 더 이상 이유식에서 검출되지 않는 것으로 확인됐다. EWG의 시드니 에반스(Sidney Evans) 선임 과학 분석가는 "이유식에 잔류 농약이 존재할 수 있다는 부모들의 우려를 이해한다. 하지만 1995년 연구에서 발견된 가장 독성이 강한 살충제들 중 일부는 현재 이유식에서 더 이상 검출되지 않는다는 사실이 확인되어 안심할 수 있다"고 밝혔다. 그럼에도 EWG는 여전히 감독이 미흡하고, 살충제에 대한 노출이 아기의 건강에 미치는 영향에 대한 우려가 있다고 지적했다. 또한, 화학물질을 금지하는 과정은 쉽지 않으며, 소비자는 다양한 이해 관계자로부터 모순된 정보를 접할 수 있다고 강조했다. 따라서, EWG는 대중이 나서서 이유식에 살충제 사용을 금지해야 한다고 주장했다. 한국, 이유식 규정 미비 한국의 식품의약품안전처는 2022년 11월 현재, 이유식에 대한 살충제 잔류 기준을 125종에 대해 설정하고 있다. 그러나 이러한 기준은 미국의 잔류 기준보다 상대적으로 완화된 상태다. 예를 들어, 아세트아미프리드의 경우 미국에서는 1ppm(1mg/kg) 이하로 규정되어 있는 반면, 한국에서는 5ppm(5mg/kg) 이하로 설정되어 있다. 또한 한국에서는 유기농 이유식에 대한 명확한 규정이 부족하다. 유기농 인증을 받은 농산물을 사용한 이유식은 일반적으로 살충제 잔류량이 적을 것으로 예상되지만, 인증되지 않은 유기농 이유식의 경우 그 살충제 잔류량을 정확히 확인하는 데 어려움이 있다. 따라서, 한국의 부모들도 이유식을 선택할 때 살충제 잔류 여부를 면밀히 확인하는 것이 중요하다. 미국의 연구에 따르면, 기존 이유식 제품 중 약 40%에서 독성 살충제가 검출되었다는 사실이 밝혀졌다. 이는 살충제에 대한 규제가 강화되고 있음에도 불구하고, 아이들이 이유식을 통해 살충제에 노출될 가능성이 여전히 존재함을 시사한다. 한국의 경우, 이유식의 살충제 잔류 기준이 미국에 비해 훨씬 완화되어 있으며, 유기농 이유식에 대한 규정도 명확하지 않다. 따라서, 부모들은 이유식을 선택할 때 살충제 잔류량을 확인하고, 유기농 인증을 받은 제품을 선택하는 것이 권장된다.
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- 생활경제
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미국, 이유식 40%서 독성 살충제 검출⋯안전 우려
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美 뇌 노화 단백질 발견…기억력 개선 기대
- 미국 마운트 시나이(Mount Sinai) 대학 연구팀이 뇌 노화 관련 단백질을 발견했다고 발표했다. 이 단백질은 TIMP2(조직 억제제 메탈로프로테아제 2)로 불리며, 해마 영역에서 기억력과 학습에 중요한 역할을 한다. 사이테크데일리에 따르면 마운트 시나이 대학 연구팀은 돌연변이 마우스 모델을 사용하여 뇌 노화 단백질(TIMP2) 수치가 감소하면 해마의 가소성(plasticity)과 기억 기능이 감소한다는 것을 발견했다. 가소성은 뇌가 새로운 정보를 받아들이고 학습할 수 있는 능력을 말한다. 노화와 신경퇴행성 질환 노화는 알츠하이머병을 포함한 많은 신경퇴행성 질환의 가장 큰 위험 요인으로 알려져 있다. 마운트 시나이 연구팀과 다른 연구자들의 이전 연구는 TIMP2를 포함하여 젊은 혈액에 풍부한 단백질이 해마의 가소성 또는 기억과 관련된 신경 과정의 유연성에 영향을 미쳐 늙은 동물의 뇌 기능을 젊어지게 하는 데 활용될 수 있다는 것을 발견했다. 이러한 중요한 발견에도 불구하고 TIMP2가 분자 수준에서 해마의 가소성을 조절하는 방법에 대한 생물학에 대해서는 알려진 바가 거의 없었다. TIMP2의 분자 메커니즘 연구팀은 나이가 들면서 발생하는 것으로 알려진 혈액과 해마의 TIMP2 수치 손실을 모방한 돌연변이 쥐 모델을 사용했다. 또한 연구자들이 해마의 뉴런에 의해 발현되는 TIMP2 풀을 구체적으로 표적으로 삼고 삭제할 수 있는 모델을 만들었다. 이러한 모델은 RNA 염기서열 분석, 공초점 이미징, 초고해상도 현미경 및 행동 연구와 결합하여 TIMP2의 가소성 조절에 대한 상세한 분자 검사를 가능하게 했다. 연구진은 TIMP2의 손실은 해마에 세포외 기질 성분의 축적을 초래하며, 이는 성인으로 태어난 뉴런의 생성, 시냅스 무결성 및 기억을 포함한 가소성 과정의 감소와 함께 발생한다는 것을 알게 되었다. 세포외 기질은 세포 주변과 세포 사이의 구조적 미세환경을 구성하는 많은 고분자 구성 요소의 네트워크이다. 연구팀은 세포외 기질에 영향을 미치는 해마에 전달된 효소로 이 표현형을 직접 표적으로 삼았고, 감소된 TIMP2 설정에서 일반적으로 손상된 가소성 과정이 복원되었음을 발견했다. 뇌 노화 단백질 발견의 의의 이 연구는 세포외 기질을 조절하는 표적 과정이 뇌의 가소성을 개선하는 접근법을 설계하는 데 중요한 방향이 될 수 있음을 시사한다. 뇌 노화의 특징을 역전시킬 수 있는 잠재력을 가진 요인을 특성화하는 데 주력하고 있는 연구팀은 세포외 기질을 조절하는 TIMP2 이상의 분자를 탐구할 계획이며, 이 연구가 노화와 관련된 다양한 장애를 완화하는 맥락에서 이 분야를 어디로 가져갈 수 있는지에 대해 낙관적이다. 연구팀의 공동 저자인 조셉 칼스테로노(Joseph Castellano) 박사는 "TIMP2는 세포외 기질의 구성 요소를 통해 미세환경의 유연성을 변화시킨다"라고 말했다. 그는 "세포외 기질을 조절하는 경로를 연구하는 것은 가소성이 영향을 받는 질병에 대한 새로운 치료법을 설계하는 데 중요할 수 있다"고 덧붙였다. 연구팀은 앞으로 TIMP2가 뇌의 다른 영역에서 어떤 역할을 하는지, 그리고 TIMP2를 조절하는 방법으로 뇌 노화 관련 질환을 치료할 수 있는지 연구할 계획이다. 마운트 시나이 대학 연구팀의 이번 연구는 뇌 노화와 관련된 단백질이 뇌 가소성과 기억력에 미치는 영향을 밝힌 것으로 주목된다. 이 연구 결과는 알츠하이머병과 같은 노화 관련 질환의 치료법 개발에 새로운 가능성을 제시할 것으로 기대된다.
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- IT/바이오
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美 뇌 노화 단백질 발견…기억력 개선 기대
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수면무호흡증, 코골이·식은땀·야뇨증 동반
- 잠 자는 동안 코를 골면 수면무호흡증을 앓고 있을 가능성이 높다. 미국 매체 CNN은 수면무호흡증은 잠자는 동안 호흡이 10초 이상 중단되는 질환으로, 뇌 부피 축소, 뇌의 백질 통신 경로 손상, 심지어는 사망 위험이 3배 더 높아질 수 있다고 최근 보도했다. 미국 수면 의학회(American Academy of Sleep Medicine)에 따르면, 수면 무호흡증을 방치하면 고혈압, 심장병, 제2형 당뇨병, 우울증, 심지어 조기 사망의 위험이 증가할 수 있다. 코골이가 심할수록 수면 무호흡증이 있을 가능성이 높지만, 주변 사람들이 이를 알려주지 않는 한 이 질병을 의식하지 못할 수 있다. 그렇기 때문에 가족과 친구들에게 코골이를 알리고 전문가의 도움을 받도록 장려하는 것이 중요하다. 하지만 코골이가 심하다고 해서 모두 수면무호흡증을 앓고 있는 것은 아니다. 특히 여성의 경우 코골이 증상이 나타나지 않는 경우가 많다고 서던캘리포니아 대학교 케크 의과대학(the University of Southern California’s Keck School of Medicine)의 수면 전문가이자 호흡기 전문의인 라지 다스굽타(Raj Dasgupta) 박사는 말했다. 다스굽타 박사에 따르면 코골이 외에도 잠 자는 동안 다음과 같은 증상이 나타난다면 수면 무호흡증을 의심해볼 필요가 있다. 수면 중 식은땀 수면 중에 땀을 흘리는 이유는 다양하다. 기후 변화로 인해 여름철 기온이 높아진 것도 원인 중 하나다. 또한, 특정 약물, 암, 갑상선 문제, 감염, 갱년기 증상 등도 밤에 식은땀을 유발할 수 있다. 그런데 폐쇄성 수면 무호흡증(OSA)이 있는 사람들의 약 30%가 밤에 식은땀을 흘린다고 한다. 다스굽타 박사는 "수면 무호흡증 환자는 잠자는 동안 충분한 산소를 공급받지 못해 교감신경이 활성화되고, 그 결과 식은땀을 흘리게 된다"고 말했다. 실제로 연구에 따르면 폐쇄성 수면 무호흡증 환자 중 식은땀을 흘리는 사람은 그렇지 않은 사람보다 산소 수치가 매우 낮을 가능성이 더 높은 것으로 나타났다. 따라서 밤에 땀을 흘리는 증상이 있다면 수면 무호흡증을 의심해볼 필요가 있다. 이 질병은 방치할 경우 심혈관 질환, 당뇨병, 뇌졸중 등 심각한 질환으로 이어질 수 있다. 야뇨증 많은 사람들이 밤에 소변을 보기 위해 일어나는 경험이 있다. 이는 알코올 과잉, 당뇨병, 부종, 고혈압, 특정 약물, 임신, 전립선 문제, 잠자리에 들기 전에 너무 많은 수분을 섭취하는 등 다양한 원인으로 발생할 수 있다. 하지만 밤에 적어도 두 번 소변을 보기 위해 일어나는 것, 즉 야뇨증은 수면 무호흡증의 징후일 수도 있다. 다스굽타 박사는 "수면 무호흡증 환자의 약 50%가 야뇨증을 앓고 있으며, 수면 장애 치료가 야뇨증을 줄인다는 연구 결과가 있다"고 말했다. 그는 "야뇨증은 1차 진료실에서 수면 무호흡증을 선별하는 설문지에서 일반적으로 묻지 않는 증상"이라며 "야뇨증이 있는 경우 수면 무호흡증을 의심해볼 필요가 있다"고 조언했다. 이갈이 잠자는 동안 이를 갈거나 이를 악무는 것을 '이갈이'라고 한다. 이갈이는 스트레스, 불안, 우울증, 치아 교정, 약물 부작용 등 다양한 원인으로 발생할 수 있다. 하지만 이갈이는 폐쇄성 수면 무호흡증의 징후일 수도 있다. 다스굽타 박사는 "기도가 막히면 입과 턱의 근육이 막힌 기도를 뚫기 위해 움직이면서 이갈이가 발생할 수 있다"고 말했다. 실제로 연구에 따르면 수면 무호흡증 환자의 약 85%가 이갈이를 앓고 있는 것으로 나타났다. 다스굽타 박사는 "이갈이는 치아 마모, 턱관절 장애, 두통, 피로 등 다양한 문제를 유발할 수 있다"며 "이갈이가 있는 경우 수면 무호흡증을 의심해볼 필요가 있다"고 말했다. 아침 두통 최근 연구에 따르면 폐쇄성 수면무호흡증은 아침 두통의 원인이 될 수도 있다는 사실이 밝혀졌다. 다스굽타 박사는 "OSA 환자의 약 70%가 아침 두통을 경험한다"고 이야기하며 "수면무호흡증으로 인한 두통은 일반적으로 매일 또는 일주일 중 거의 매일 발생하며 아침에 일어난 후 몇 시간 동안 지속된다"고 말했다 그는 "두통의 원인은 잘 확립되어 있지 않지만, 산소 부족, 혈관 수축, 염증 등이 원인으로 추측되고 있다"라고 덧붙였다. 연구에 따르면 수면무호흡증으로 인한 두통은 메스꺼움이나 빛과 소리에 대한 민감성 증가로 이어지지 않는 것으로 보인다. 대신, 2015년 6월 연구에 따르면 이마 양쪽에 약 30분 동안 지속되는 압박감으로 나타나는 것으로 나타났다. 우울증·피로 및 불면증 수면무호흡증으로 인해 다양한 증상이 나타날 수 있는데, 그 중 일부는 정신 건강 문제나 기타 수면 문제로 오인될 수 있다. 다스굽타 박사는 "수면은 생각하고, 반응하고, 기억하고, 문제를 해결하는 능력에 영향을 미친다"며 "따라서 수면 무호흡증은 정신 건강 문제, 브레인 포그, 기타 수면 문제의 증상과 유사할 수 있다"고 말했다. 특히 다스굽타 박사는 "여성은 불면증, 피로, 우울증과 같은 비정형적 증상을 과소 보고하는 경향이 있다"며 "이는 수면무호흡증을 진단하고 치료하는 데 어려움을 줄 수 있다"고 설명했다. 수면무호흡증은 다양한 증상을 유발하는 질환으로, 방치할 경우 심각한 질환으로 이어질 수 있다. 따라서 코골이, 수면 중 호흡 중단, 아침 두통, 낮 동안의 졸음, 집중력 저하, 기억력 저하, 우울증, 불안 등의 증상이 나타난다면 병원을 방문하여 검사를 받는 것이 중요하다.
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- 생활경제
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수면무호흡증, 코골이·식은땀·야뇨증 동반
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커피 하루 두 잔, 간 건강에 도움 줄까?
- 커피가 비알콜성 지방간 질환(NAFLD)의 위험을 줄이는 데 있어 보완적인 역할을 하는 것으로 나타났다고 인도 매체 인디안 익스프레스(Indian Express)가 최근 보도했다. NAFLD는 과도한 알코올 섭취와 관련없이 간에 지방이 축적되는 질환으로 알려져 있다. 인도 아폴로 병원(Apollo Hospitals)의 프리엉커 라헛기(Priyanka Rohatgi) 박사의 연구 결과에 따르면, 커피 섭취는 NAFLD 발병 위험을 줄이는 데 효과적이며, 간 건강에 다양한 이점을 제공하는 것으로 나타났다. 간은 신체의 여러 대사 과정을 담당하는 중요한 기관이며, NAFLD의 발병과 진행에는 부적절한 식단, 비만, 좌식 생활과 같은 요인이 영향을 미칠 수 있다. 이러한 상황에서 커피는 간 기능에 긍정적인 영향을 미치고 NAFLD의 예방에 도움을 줄 수 있는 여러 메커니즘을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 커피의 주요 성분 중 하나인 카페인은 중추 신경계를 자극하고 지방 대사를 촉진하는 효소를 활성화시켜 지방 분해를 강화한다. 이는 간 세포 내 지방 축적을 방지하고 NAFLD의 진행을 억제하는 데 도움이 될 수 있다. 또한 카페인은 담즙 생성을 자극하여 지방 소화를 촉진하고 체외 배설을 증진시켜 간 부담을 경감시킨다. 그러나 커피의 간 건강에 미치는 이점을 카페인만으로 설명하기에는 부족하다. 커피 콩에는 항산화제가 풍부하게 함유되어 있으며, 특히 클로로겐산과 폴리페놀은 강력한 항염증과 항산화 특성을 가지고 있다. 이러한 화합물은 활성 산소를 제거하여 간 조직의 산화 스트레스와 염증을 줄여준다. 이와 더불어 이러한 항산화제는 인슐린 민감성을 조절하고, NAFLD의 일반적인 전구체인 인슐린 저항성을 감소시키는 데 도움을 줄 수 있다. 이러한 다양한 메커니즘을 통해 커피는 NAFLD 예방과 관련하여 간 건강에 긍정적인 영향을 미치고 있다. 이 연구에 따르면 커피의 효과는 섭취량에 따라 변할 수 있다. 하루에 두 세 잔의 커피를 마시면 NAFLD 발병률이 현저히 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 개인의 생리학적 반응은 다를 수 있으며, 과도한 카페인 섭취는 심박수 증가나 불안과 같은 부작용을 유발할 수 있어 적절한 섭취가 중요하다. NAFLD 예방 효과 외에도, 정기적인 커피 섭취는 간경화 및 간암 발병 위험을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. 간경화는 간 조직이 되돌릴 수 없는 손상을 입는 간 질환의 후기 단계이며, 커피의 항염증 및 항산화 효과는 간암 발생 위험 감소에도 기여할 수 있다. 그러나 커피에 첨가하는 설탕의 양을 조절하는 것이 중요하며, 특히 기저 질환이 있는 경우 카페인이 약물과 상호작용할 수 있으므로 의료 전문가와 상담하는 것이 권장된다. 커피와 간 건강 사이의 상관관계에 대한 연구는 현재도 계속 진행 중이다. 이러한 연구들은 새로운 간 질환 치료 방법을 찾는 데 중요한 기여를 할 것으로 기대된다. 과학자들이 이 복잡한 관계를 더 깊이 연구함에 따라, 커피가 단순히 아침 기분을 좋게 하는 음료를 넘어서 간 건강을 보호하는 역할을 할 수 있다는 새로운 가능성이 드러날 것으로 보인다.
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커피 하루 두 잔, 간 건강에 도움 줄까?
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美 하버드대, 피부 가려움증 새로운 원인 발견
- 미국 하버드 대학 연구팀이 피부 질환으로 고통받는 환자들의 지속적인 가려움증의 새로운 원인을 발견했다고 영국 매체 데일리메일 닷컴(Dailymail.com)이 최근 보도했다. 이번 연구는 '셀(Cell)' 학술지에 게재되었으며, 미국인의 약 3분의 1이 겪을 수 있는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)에 의한 가려움증에 대해 다루고 있다. 과거에는 습진 등 피부 질환의 가려움증이 염증으로 인한 것으로 여겨졌으나, 이번 연구는 그러한 가려움증이 다른 메커니즘으로 발생할 수 있음을 증명했다. 특히, 하버드 대학 연구원들은 인체의 코와 피부에 흔히 존재하는 무해한 박테리아가 피부 세포에 침입하여 가려움증을 유발할 수 있다는 것을 처음으로 밝혀냈다. 이 연구를 주도한 아이작 치우 박사는 황색포도상구균이라는 박테리아가 가려움증의 새로운 원인으로 밝혀졌다고 설명했다. 그는 "이 박테리아는 아토피 피부염을 앓고 있는 환자 대부분에서 발견됐다. 새로운 연구 결과는 미생물 자체가 가려움증을 유발할 수 있다는 측면을 보여준다"라고 말했다. 또다른 연구원인 리웬 뎅 박사는 "이 연구가 시작될 때 가려움증이 염증의 결과인지 아닌지 불분명했으나, 이제 미생물이 가려움증을 유발할 수 있음을 밝혀냈고, 이는 피부의 염증을 더욱 악화시키는 요인임을 확인했다"고 말했다. 이러한 연구 결과는 습진이나 기타 피부 질환으로 인한 지속적인 가려움증을 멈추기 위한 새로운 국소 치료법 개발에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 연구팀은 건강한 참가자 14명과 습진 환자 13명의 피부를 조사한 결과, 습진 환자의 피부에서 황색포도상구균의 양이 더 많고, 이로 인해 가려움증과 피부 손상이 심화되는 것을 발견했다. 또한 연구팀은 V8 효소가 가려움을 유발하는 주요 인자임을 확인했다. 이 효소는 피부의 신경세포에 작용하여 PAR1 단백질이라는 가려움증 유발 분자를 활성화시켜, 신경세포가 뇌에 가려움 신호를 전달한다. 황색포도상구균에 노출된 생쥐 실험에서는 가려움증이 빠르게 완화되는 결과를 보였다. 이와 관련하여 리웬 뎅 박사는 가려움증과 긁힘의 주기가 미생물에게 유리하게 작용하여, 이를 통해 미생물이 신체의 다른 부위나 다른 숙주에게 전파될 수 있다는 가설을 제시했다. 이러한 연구 결과는 피부 질환 환자들에게 희소식이다. 기존의 습진 치료법은 염증을 줄이는 데 초점을 맞추고 있었지만, 이번 연구 결과는 염증과는 별개로 가려움증을 유발하는 새로운 메커니즘을 밝혀냈기 때문이다. 연구진은 앞으로 황색포도상구균을 표적으로 하는 새로운 치료법 개발을 계획하고 있으며, 이 치료법은 황색포도상구균의 증식을 억제하거나, 가려움증을 유발하는 V8 효소의 활성을 차단할 수 있을 것으로 기대된다. 이와 같은 치료법이 개발되면, 습진을 비롯한 피부 질환을 앓는 환자들의 삶의 질이 크게 향상될 것으로 예상된다. 또한, 이번 연구 결과는 피부 질환의 발병 메커니즘을 이해하는 데 중요한 역할을 할 것으로 보이며, 미생물이 피부 질환 발병에 어떤 역할을 하는지 규명함으로써 더 효과적인 치료법 개발의 기반을 마련할 수 있을 것이다.
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美 하버드대, 피부 가려움증 새로운 원인 발견
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박테리아, 암세포 DNA 파괴 화합물의 합성 과정 밝혀내
- 미국 플로리다주 주피터에 위치한 허버트 베르트하임 UF 스크립스 생물의학 혁신 및 기술 연구소의 연구팀이 암을 포함한 인간의 질병과의 싸움에 도움이 될 수 있는 새로운 효소를 발견했다고 과학 전문매체 싸이테크데일리가 최근 보도했다. 연구팀이 발견한 '보조 인자 없는 산소 분해 효소'는 박테리아에서 유래되며, 공기 중의 산소를 획득해 화합물에 통합하는 독특한 특성을 보인다. 이러한 과정을 통해 유기체는 방어 물질을 합성하고, 감염이나 침입자에 대항하는 생존적 장점을 갖게 된다. 연구팀에 따르면, 발견된 보조 인자 없는 산소 분해 효소인 TnmJ와 TnmK2는 항생제 및 항암 화합물인 티안시마이신 A의 효능에 대한 의문을 해결하는 데 중요한 역할을 한다. 연구원 춘귀(Chun Gui)와 에드워드 칼크루터(Edward Kalkreuter)는 이러한 발견이 암 치료 및 항생제 개발에 중요한 기여를 할 수 있을 것으로 기대한다고 전했다. 2016년 처음 발견된 티안시마이신 A는 암세포의 DNA를 끊어 죽이는 효과가 있는 화합물로 바이러스나 다른 세균을 죽이는 데에도 효과적이다. 현재 암 표적 항체 치료제 개발에 중요한 요소로 주목받고 있으며, 이 치료제는 항체와 약물을 결합해 암세포에 결합한 후 약물을 방출하여 암세포를 제거한다. 티안시마이신 A는 종양 크기를 크게 줄이는 효과를 나타내며, 쥐를 대상으로 한 실험에서 암 치료제로의 개발 가능성을 시사했다. 이 화합물은 토양에 서식하는 박테리아에서 발견되었으며, 세 개의 탄소-탄소 결합을 끊어 DNA를 손상시키고 탄소-산소로 결합으로 대체하여 DNA를 파괴해 암세포를 파괴할 수 있게 했다. 허버트 베르트하임 UF 스크립스 생물의학 혁신 및 기술 연구소는 천연 제품 컬렉션에서 발견된 다양한 화합물을 연구하고 있으며, 이를 통해 화학적 다양성이 진화한 이유와 그 유용성에 대한 탐구를 진행하고 있다. 이는 앞으로 더 많은 혁신적인 발견을 기대할 수 있게 하는 연구 분야로 주목받고 있다. 세계 최대의 미생물 천연 컬렉션 중 하나인 이 연구소의 천연물 발견 센터를 이끄는 벤 센 박사는 "신약 발견의 역사에 대한 박테리아 화학물질의 기여는 놀랍다"고 말했다. 센 박사는 "시중에 판매되는 FDA 승인 항생제 및 항암제의 거의 절반이 천연 제품이거나 천연 제품이라는 사실을 아는 사람은 거의 없다"고 말했다. 그는 "자연은 이러한 복잡한 천연 제품을 만드는 최고의 화학자다. 우리는 매혹적인 화학과 효소학을 이해하기 위해 현대 게놈 기술과 계산 도구를 적용하고 있으며 이는 전례 없는 속도로 발전하고 있다. 이 효소는 최근의 흥미로운 사례다"라고 설명했다.
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박테리아, 암세포 DNA 파괴 화합물의 합성 과정 밝혀내
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전기차 배터리 니켈 기반 음극, 충전 수명 연장 길 열렸다
- 전기자동차(EV) 배터리의 수명을 연장하고 안전한 배터리를 만들 수 있는 새로운 기준이 제시됐다. 현재 전기차 배터리 시장에서 리튬이온 배터리가 가장 널리 사용되고 있지만, 화재 위험과 비싼 비용 문제로 어려움을 겪고 있는 상황이다. 최근 이 분야의 연구가 진전을 보이고 있다. 야후 뉴스에 따르면, 텍사스 대학교(UT) 오스틴캠퍼스 연구팀은 전기자동차용 배터리에서 사용되는 니켈 기반 음극의 균열 원인을 확인했다고 보도했다. 이 발견은 배터리의 충전 수명을 연장하고 더 안전한 배터리를 제작하는 데 중요한 발전으로 평가된다. 니켈 기반 음극은 배터리의 주요 부품 중 하나로, 사이언스다이렉트(ScienceDirect)에 따르면, 사이클 수명에 대한 의문이 있지만 높은 용량과 밀도를 제공하는 것으로 알려져 있다. 전기자동차 배터리의 수명을 단축시키는 음극 균열 문제는 오랜 기간 사용으로 인한 마모로 인해 발생하는 것으로 여겨져 왔다. 이 문제는 대부분의 업계 전문가들에 의해 '필연적'인 현상으로 인식되어 왔다. 그러나 UT 연구팀은 이러한 균열이 전해질과 음극 사이의 반응과 더 밀접한 관련이 있다는 새로운 발견을 했다. 이 발견은 파워 팩의 유용성을 확장하고, 더 나은 화학적 구성을 가진 배터리를 개발하는 데 중요한 기여를 할 수 있을 것으로 보인다. 연구팀의 책임자 아루무감 만티람(Arumugam Manthiram)은 "이 분야의 전반적인 이해에 오류가 있었으며, 우리는 이러한 오해를 바로잡고 전해질에 더 많은 주목을 기울여야 함을 보여주고 싶다"고 말했다. 이러한 연구 결과는 배터리의 안전성을 향상시키고, 이미 성장하고 있는 전기자동차 부문의 확장에 기여할 수 있는 새로운 검사 방법과 업계 노력의 일부로서 중요한 의미를 가진다. 리튬 이온 배터리에서 충전 및 방전 과정 중에 리튬 이온은 양극과 음극 사이를 오가며 이동한다. 미국 에너지부에 따르면, 이 이온들은 전해질이라고 불리는 용액(액체 또는 고체 형태일 수 있음)을 통해 이동한다. UT 연구팀이 최근에 발견한 문제의 핵심은 바로 이 전해질과 관련된 것이다. 연구팀 책임자 아루무감 만티람은 실험실 보고서에서 "전해질이 음극 표면과 반응하여 균열 형성을 증가시킨다는 사실을 발견했다"고 밝혔다. UT 팀은 배터리 작동 중에 가역적인 균열이 발생한다고 보고했는데, 이 보고서에 따르면 전해질은 이러한 균열로 침투하여 음극에서 산소를 제거하고 균열을 고정시킨다. 배터리 전문가들은 리튬 이온 배터리에서 발생하는 문제를 이해하기 쉽게 설명하기 위해 이 과정을 강둑이 침식되는 강에 비유했다. 이들의 견해에 따르면, 전해질이 음극 표면에 미치는 영향이 배터리 열화의 주요 원인으로 지목되고 있다. 이번 발견을 통해, 연구팀은 이제 더 많은 배터리 전문가들이 균열 문제 해결을 위해 전해질과 음극 간의 상호작용에 초점을 맞추기를 기대하고 있다. 실제로, 새로운 양극재를 개발하는 것보다 기존 양극재의 문제를 해결하는 것이 더 효과적일 수 있다는 의견이 제시됐다. 또한, 전 세계의 연구소에서는 최적의 배터리 성능을 달성하기 위해 다양한 금속 혼합을 탐구하고 있다. 이러한 연구에는 철이나 공기와 같은 일반적인 요소들도 포함되어 있으며, 이는 전기자동차 배터리의 성능과 안정성 향상을 위한 중요한 연구 분야로 자리잡고 있다. UT 연구원인 스티븐 리(Steven Lee)는 전해질 사용의 개선이 배터리 수명 연장에 중요한 역할을 할 수 있다고 강조했다. 리는 "상업적인 측면에서 보면, 입증되지 않은 이국적인 구조 수정 방법에 의존하는 것보다 더 나은 전해질을 사용하는 것이 훨씬 더 확장성이 뛰어나다"고 밝혔다. 그는 이어 "우리의 접근법은 배터리 수명을 연장하기 위한 더 쉬운 해법을 제공할 수 있는 새로운 관점으로 배터리 커뮤니티를 교육하는 것"이라고 덧붙였다. 한편, 전문가들은 전기차 사용의 증가와 함께 배터리 안정성이 중요한 경쟁 요소가 될 것으로 전망하고 있다. 이에 따라, 한국은 2023년 9월 여의도 전경련회관 콘퍼런스센터에서 전기차 및 에너지저장시스템(ESS) 화재의 원인 분석과 예방, 진압에 관한 기술 세미나를 개최했다. 전기차 화재의 주요 원인으로는 노화에 따른 성능 저하, 주행 중 배터리의 충격 및 손상 등이 꼽힌다. 대부분의 전기차 화재는 충전 완료 후 2시간에서 5시간 사이에 발생하는데, 특히 셀 간 전압 차를 조정하는 셀밸런싱 과정에서 문제가 발생할 가능성이 높다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전기차 충전 기술 기업 차지인의 최영석 대표는 "전기차를 장기간 사용할 경우 화재 발생 위험이 있으므로 노화되고 손상된 배터리를 식별하는 기술이 필요하다"고 강조했다.
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전기차 배터리 니켈 기반 음극, 충전 수명 연장 길 열렸다
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포르투갈, 해상 풍력 단지 최초 자율주행 로봇 차량 검사 성공
- 포르투갈의 비아나 두 카스텔로 해안에 위치한 윈드플로트 애틀랜틱(WindFloat Atlantic)에서 부유식 해상 풍력 발전 단지의 검사 및 유지 보수를 위한 자율주행 로봇 차량 시연이 성공적으로 이루어졌다고 해상 풍력 뉴스 전문지 오프쇼어윈드닷비즈(offshoreWIND.biz)가 최근 보도했다. 이는 대서양 해상 풍력 발전 단지에서 진행된 첫 번째 시연으로, 자율 주행 차량을 통해 안전하고 신속한 개입을 가능하게 함으로써 재생 에너지 산업의 유지 보수 작업에 새로운 잠재력을 제공할 것으로 기대된다. 이 기술은 또한 운영 비용 절감을 목표로 하고 있다. 이 프로젝트는 INESC TEC가 주도하는 아틀란티스(ATLANTIS) 프로젝트의 일환으로 진행됐다. 아틀란티스 프로젝트는 해상 풍력 발전 단지의 검사 및 유지 보수에 필수적인 자율 로봇 기술 및 솔루션(수중, 지상 및 공중)을 시연하기 위해 비아나 두 카스텔로에 위치한 아틀란티스 테스트 센터(Atlantis Test Center)를 구축했다. 이번 시연에 사용된 자율주행 차량은 육안 검사를 위한 로봇 차량으로, 정교한 기술을 통해 풍력 발전 단지의 상태를 점검했다. 이 차량은 GPS와 자이로스코프를 사용하여 출발 위치를 정확히 설정하고, 센서를 통해 주변 환경을 인지했다. 또한, 경로 계획 알고리즘을 사용해 목적지까지의 경로를 세밀하게 계획하고, 자체 구동 시스템으로 계획된 경로를 따라 이동했다. 목적지에 도착한 후에는 차량에 장착된 카메라와 열화상 카메라를 활용하여 구조물의 열화상 검사를 수행했다. 이 검사는 터빈의 기초 부식, 날개 손상, 계류 라인의 마모 등을 파악하는 데 중요한 역할을 했다. 검사 결과는 데이터베이스에 저장되었으며, 운영자에게 보고됐다. 이 자율 로봇 기술은 해상에서의 접근이 어려운 환경에서도 안전하게 검사를 수행할 수 있음을 입증했다. 또한 인간이 직접 수행하는 검사보다 더 빠르고 효율적일 뿐만 아니라, 첨단 센서를 사용하여 구조물의 결함을 보다 정확하게 감지할 수 있다는 장점이 있다. 아틀란티스(ATLANTIS) 프로젝트는 향후 해상 풍력 발전 단지의 검사 및 유지 보수를 위해 다양한 자율 로봇 기술의 시연을 계획하고 있다. 이는 해상 풍력 발전 단지에서 자율 로봇 기술의 적용 범위를 확대하고 기술 성능을 향상시킬 수 있는 기회를 제공한다. 이 프로젝트를 통해 포르투갈은 해상 풍력 발전 산업의 지속 가능성과 효율성을 높이는 데 기여하며, 재생 에너지 부문에서 첨단 기술 선도국으로서의 입지를 더욱 강화할 것으로 기대된다.
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포르투갈, 해상 풍력 단지 최초 자율주행 로봇 차량 검사 성공
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뜨거운 음료 마시면 식도암 걸릴 확률 높다?
- 최근 연구에 따르면, 뜨거운 음료를 마시는 것과 식도암 발병 위험 사이에는 큰 연관이 없는 것으로 나타났다고 영국 매체 가디언이 미국의 연구 결과를 인용, 보도했다. 이 매체는 또한 많은 테이크아웃 매장에서 끓는점에 가까운 온도로 커피를 제공하고 있는데도 불구하고, 허브티의 인기가 높아지면서 우유를 소비하지 않는 사람들이 증가하고 있다고 전했다. 소화기 건강에 대한 인식을 높이는 자선 단체인 Guts UK의 줄리에 톰슨(Julie Thompson)은 "매우 뜨거운 음료를 마시는 것이 식도암과 관련이 있다는 것을 보여주는 체계적인 검토와 메타 분석이 있다"며 "이것은 시간이 지남에 따라 얼마나 많은 사람들이 암에 걸리는지 관찰하는 연구"라고 밝혔다. 매우 뜨거운 음료를 마시거나 수프나 죽 등 매우 뜨거운 음식을 먹으면 식도에 손상을 준다는 증거가 있다. 이는 식도 아래쪽에서 발생하는 선암종이 아니라 식도 상단에서 발생하는 일종의 암인 편평 세포 암종과 관련이 있다. 하지만 여기서 복잡한 요소는 뜨거운 음료에 대한 많은 연구가 수행된 방식이다. 예를 들어, 가장 최근의 연구 중 하나는 이란의 차를 마시는 사람들을 조사했는데, 연구 저자들은 우유 없이 홍차를 마시는 것이 매우 흔하다고 지적했다. 또한 흡연 습관과 알코올 사용을 단순한 범주로 분류했다. 사람들의 흡연 습관은 '전혀', '이전' 또는 '현재'로만 분류됐다. 그리고 알코올 사용을 '한 번도 마신 적이 없다'와 '한 번 술을 마셨다'로만 나눴다. 톰슨은 이 부분을 지적하며 "사람들이 안전 한도를 초과하는 음주와 흡연을 하는 경우 (식도암) 위험이 더 높아지며, 둘 다 식도 편평 세포 암종 발병에 대한 독립적인 위험 요소"라고 꼬집었다. 뜨거운 음료를 마시든 마시지 않든 관계없이 식도암 발병 위험은 여전히 상대적으로 낮다는 점을 기억하는 것도 중요하다. 예를 들어 이란의 연구에서는 기록된 가장 뜨거운 온도인 75°C에서 정기적으로 차를 마신 사람들 사이에서 위험이 2.4배 증가했지만, 전체적으로 봤을 때 이 위험은 낮은 수치이다. 톰슨은 "10만명 중 5.5명만이 모든 유형의 식도암 진단을 받기 때문에 여전히 매우 드문 질병"이라고 말했다. 동시에, 식도암은 초기에 발견하면 치료가 더 잘 되기 때문에 증상을 알아두는 것이 도움이 된다. 톰슨은 "식도를 따라 음식과 체액의 통과를 방해하거나 삼키는 것이 고통스럽기 시작할 때까지 증상이 나타나지 않을 수 있다"라고 말했다. 또한, 질식, 구토, 기침, 설명할 수 없는 흉부 감염, 쉰 목소리 등의 증상을 보일 수 있으며, 삼키는 데 문제가 있다면 의사에게 상담하는 것이 중요하다고 강조했다. 톰슨은 "모든 삼킴 문제가 식도암을 의미하는 것은 아니지만, 조기 진단이 중요하며 가족 중에 위암이나 식도암 병력이 있다면 의사에게 알리는 것이 좋다"고 덧붙였다. 예방 조치에 관해서는 음료의 어떤 온도가 위험 요소를 증가시키는지에 대해 잘 정의된 것은 없다. 그러나 우유 없이 커피나 차를 자주 마시는 경우 찬물을 조금 추가하거나 끓을 때까지 기다리는 것이 도움이 된다. 한편, 삼성서울병원에 따르면, 식도는 섭취한 음식이 소화기계로 들어가는 첫 관문이다. 소화기계로 들어가는 모든 음식물 또는 유해 물질과 일차적으로 만나게 되므로 외부 환경 요인이 식도암 발생에 많은 영향을 미치며, 여자보다는 외부의 유해 환경에 노출될 기회가 상대적으로 많은 남자에서 많이 발생한다. 식도암은 국내암 발생률 중 전체 7위, 남성 암 질환 5위를 차지하고 있으며, 매년 발생률이 증가하고 있다. 일단 발병하면 그 진행 속도가 매우 빨라 예후가 좋지 않은 대표적 난치성 악성종양이다. 흡연은 식도암의 가장 큰 원인으로 흡연량이 증가함에 따라 식도암의 발생이 증가한다. 음주는 그 자체가 식도암의 발생을 증가시킬 뿐 아니라 흡연과 함께 할 경우 식도암의 발생을 배가시킨다고 알려져 있다. 식도암의 치료는 병의 완치를 위한 접근도 중요하지만, 생존 기간 동안 음식 섭취를 가능하도록 도와주는 보존적 치료에 중점을 두고 있다.
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- 생활경제
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뜨거운 음료 마시면 식도암 걸릴 확률 높다?
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