- 조선시대 고환을 제거한 환관이 양반보다 14~19년 더 오래 살았다는 연구 결과가 나왔다. 생식 기능을 가지고 있고 정상적으로 성생활을 하는 남성들로선 조금 당혹스러운 내용임에 틀림없다. 남성호르몬, 성생활과 수명은 정말 관련이 있는 것일까.
내시와 왕, 후궁의 삼각관계를 그린 영화 ‘후궁’.
환관은 고환을 제거한 사람이다. 고환은 정자를 생산하고 남성호르몬을 만드는 주된 장소다. 따라서 고환을 제거하면 남성호르몬 분비량이 크게 줄어든다. 연구진은 환관의 수명이 긴 이유가 남성호르몬 분비 감소와 관련이 있다고 추정한다. 남성호르몬이 왕성하게 분비되는 보통의 남성은 장수를 기대하기 어렵다는 뜻일까?
연구진은 남성호르몬 분비 억제가 수명을 연장시킨다는 점을 역사적 사례로 뒷받침했다고 의의를 부여했다. 논문은 남녀의 수명 차이, 남성호르몬의 역할, 남성의 번식 능력을 논의하면서 이런 결론을 이끌어낸다.
여성이 남성보다 오래 산다는 것은 잘 알려진 사실이다. 이 논문의 논의에 따르면 호르몬의 차이가 한 가지 원인일 수 있다. 연구진은 남성호르몬이 면역계와 심혈관계에 나쁜 영향을 미침으로써 남성의 수명을 줄일 수 있다고 말한다.
생식에 쓰이는 에너지와 자원
남성호르몬은 여러 종류가 있지만 주된 역할을 하는 것은 테스토스테론이다. 그리고 테스토스테론은 주로 고환에서 분비된다. 부신 같은 기관에서도 분비되긴 한다. 또 여성의 몸에서도 미량이긴 하지만 분비되기 때문에 남성호르몬이라는 말을 쓰지 말아야 한다고 주장하는 연구자도 있다. 고환 제거로 남성호르몬이 줄어들면 수염, 근육, 거친 목소리 같은 남성의 2차 성징이 덜 뚜렷해진다. 여성화가 어느 정도 진행될 것이다. 영화에서 흔히 보이는 간드러진 목소리의 내시 모습을 떠올리면 될 듯하다.
환관의 장수 효과를 또 다른 측면에서 설명할 수도 있다. 바로 번식 문제다. 환관이 된 사람들은 대개 자식을 낳기 이전인 10대 초에 거세를 했다. 따라서 자식을 갖지 못했고 대개 입양을 해 대를 이었다. 여기서 연구진은 수명이 번식과 관련이 있다는 이론도 언급한다. 일명 일회용 체세포 이론은 토머스 커크우드가 제시한 것으로서 몸의 자원 분배 방식에 초점을 맞춘다. 마치 정부가 한정된 예산을 각 부서에 분배하듯이, 몸도 한정된 자원과 에너지를 기능별로 분배한다는 것이다. 대사 활동이나 수선 같은 유지 관리, 번식 등에 말이다. 자식을 낳고 기르는 번식 활동이 이루어지면 그만큼 많은 자원이 번식에 투자되어 몸을 유지 관리하는 데 투자되는 자원은 줄어든다. 따라서 노화가 빨리 일어나고 수명이 줄어든다는 것이다. 거세를 통해 자식을 가질 수 없는 환관은 번식에 들어갈 자원과 에너지를 신체 유지 관리 쪽으로 돌릴 수 있다는 가정이 성립될 것이다.
최적의 성생활 횟수는?
이 연구를 보도한 기사들은 동물 실험 자료도 소개한다. 동물을 거세하면 수명이 쥐 수컷은 3개월, 고양이 수컷은 1~3년 길어진다는 이야기다. 거세한 개 연구도 같은 결과를 내놓았다. 하지만 사람을 대상으로 한 연구는 그 수가 적으며 결과도 혼란스럽다. 한 연구에 따르면 정신병원에 수용된 거세된 환자들과 그렇지 않은 환자들의 수명을 비교했더니 전자가 수명이 더 긴 것으로 나타났다. 반면 변성기를 거치지 않도록 일찍 거세를 해 멋진 음색을 가지는 카스트라토는 그렇지 않은 남성 가수들과 수명이 다르지 않았다는 연구도 있다. 민경진 연구진은 환관 연구가 전자를 뒷받침하는 결과라고 말한다.
일부 과학자들에 따르면 성생활의 남용과 지나친 억제는 모두 수명에 부정적인 영향을 준다. 미국 필라델피아 VA의료센터의 프랜시스 브래넌은 면역력을 높이는 최적의 성행위 횟수로 주 1~2회를 제시했다. ‘사랑’이란 책을 낸 송웅달 KBS 다큐멘터리 PD에 따르면 같은 성행위라도 로맨스가 넘치는 성행위가 건강과 수명연장에는 더 낫다.
거세 연구만큼 직접적인 것은 아니지만, 남성호르몬 감소가 오히려 남성의 수명에 나쁜 영향을 끼칠 수 있다는 간접적인 연구 결과는 많이 있다. 남성은 나이가 들수록 해마다 약 1.6%씩 체내 테스토스테론 농도가 낮아진다. 이는 피로, 집중력 감퇴, 비만, 당뇨, 성욕 저하 같은 노화 증상을 촉진할 수 있다. 미국 캘리포니아의 한 연구진이 소도시 남성들을 20년 동안 추적한 결과, 테스토스테론 농도가 낮은 남성들이 정상인 남성들보다 사망 확률이 23%p 더 높았다. 연구진은 이 차이가 비만, 술, 담배 등 다른 요인 때문이 아닐까 살펴보았지만 이러한 가외변인을 찾아내지 못했다. 다른 한편으로 연구진은 남성호르몬 농도가 정상보다 높다고 수명이 더 긴 것도 아니라는 점을 밝혀냈다.
유전자의 최대 관심은 종의 번식이다. 몸의 수명은 부차적 사안이다.
그렇다면 나이가 들어 남성은 남성호르몬 요법을 받고 여성은 여성호르몬 요법을 받으면 건강과 수명에 유익한 효과가 있는 것일까? 병원이 반길 사안인지는 모르지만 부작용 등 아직 모르는 부분이 너무나 많다.
일부 연구는 성호르몬보다는 성호르몬의 합성을 조절하는 황체형성호르몬이나 여포자극호르몬이 수명에 더 중요한 영향을 준다고 본다. 또한 이런 조절 호르몬은 알츠하이머병 같은 노화 관련 질병의 발생과 진행에 중요한 역할을 한다는 것이다. 이 호르몬들은 젊을 때에는 번식할 수 있도록 성장과 발달을 자극하지만 번식 연령이 지난 뒤에는 노화를 유도한다.
진화학자 조지 윌리엄스는 같은 유전자들이 이렇게 상반된 역할을 할 수 있다는 데 착안해 길항적 다형질 발현이라는 노화 이론을 내놓기도 했다. 즉 젊을 때는 좋은 쪽으로 일하던 유전자들이 번식 연령이 일단 지나면 해로운 방향으로 작용할 수 있다고 본다. 이럼으로써 노화가 일어난다는 것이다.
여성이 남성보다 오래 사는 이유를 염색체로 설명하는 이론도 있다. 여성은 X염색체를 2개 지닌 반면, 남성은 X와 Y 염색체를 하나씩 지닌다. 나이가 들수록 염색체에 돌연변이가 쌓이고 이런저런 이상이 생기게 마련이다. 하지만 여성은 X 염색체가 둘이어서 한쪽에 이상이 생겨도 다른 한쪽은 정상적으로 기능할 수 있다. 반면에 남성은 X 염색체가 하나이므로 이상이 생기면 세포가 고스란히 그 영향을 받을 수밖에 없다. 그럼으로써 남성의 세포는 더 일찍 제 기능을 잃고 노화한다는 것이다.
노화와 죽음의 네 가지 원인
우리는 조선시대 환관의 사회경제적 지위도 고려해봐야 한다. 영화에서는 환관이 궁내에서 벌어지는 온갖 음모와 계략의 한 축을 담당하는 양 묘사된다. 100세가 넘는 사람도 3명씩이나 나오는 등 환관들이 이렇게 장수를 누렸다는 것은 대체로 음모나 계략과는 거리를 두었다는 의미일지 모른다. 연구진은 환관이 일을 하지 않을 때는 대부분 궁 밖에서 생활했고 아내와 수양 자식을 두어 정상적인 가정생활을 꾸렸다는 점을 강조한다. 일상생활은 일반인과 별다를 바 없었다는 것이다.
환관은 사회 경제적으로 안정된 생활을 했고 업무 스트레스도 덜 받았을 수 있다. 오랜 시간 책상 앞에 앉아 글을 읽거나 방탕한 생활을 하는 양반들에 비해 생활도 규칙적이었을 것이다. 남성호르몬이 분비되지 않으니 거칠게 공격성을 드러내거나 분노를 폭발하는 행동도 덜 했을지 모른다. 아울러 일반 남성들보다 근력을 쓸 일도 적었을 테니 음식도 덜 먹지 않았을까? 남성호르몬보다는 이런 요인들이 수명 연장에 기여했을 가능성을 배제할 수 없다.
남성호르몬과 수명 이야기가 복잡해지는 것은 노화 이론과 얽혀 있기 때문이다. 우리는 왜 늙고 죽을까? 노화의 원인은 네 가지로 수렴된다. 몸이 자원을 번식으로 돌리는 데 쓰기 때문에 노화가 일어난다는 일회용 체세포 이론, 종족 번식을 끝낸 뒤에는 유전자가 해로운 기능을 함으로써 늙는다는 길항적 다형질 발현 이론, 돌연변이가 쌓이면서 세포에 이상이 생긴다는 돌연변이 축적 이론, 산화물질에 계속 공격당해 서서히 세포가 망가져 간다는 활성 산소 이론이 그것이다.
이 이론들은 나름대로 타당성이 있고 서로 겹치는 부분도 있다. 특정 측면을 아주 잘 설명하기도 한다. 그러나 해결하기 어려운 문제도 있다. 환관의 거세와 관련해선 번식 억제가 수명 연장에 기여하지 않았을까 하는 생각이 떠오를 수밖에 없다. 환관 연구진은 노화 이론 중에서 일회용 체세포 이론의 관점을 주로 사용한 것 같다.
일회용 체세포 이론에 의하면 번식에 투자하는 자원의 비율이 높아질수록 몸을 유지하는 데 필요한 자원은 줄어들게 된다. 그런데 이 내용을 남녀의 수명 문제에 적용하면 문제에 부딪힌다. 번식에 투자하는 자원으로 따지자면 남성보다 여성이 훨씬 많다. 한 달에 한 번 난자를 만드는 데에는 상당한 에너지가 소요될 것이다. 임신하고 수유하는 것도 마찬가지다. 일회용 체세포 이론 체계로는 번식에 자원을 덜 쓰는 남성이 여성보다 수명이 더 길어야 마땅하다.
또 소식, 즉 열량 제한이 수명을 늘린다는 동물 연구 결과들과도 상충한다. 열량이 제한되면 체내 전체 에너지가 줄어들어서 번식에도 나쁜 영향을 미쳐야 한다. 하지만 열량 제한은 암컷의 번식력은 떨어뜨려도 수컷의 번식력은 그다지 줄이지 못하는 듯하다. 노화 이론은 해결해야 할 과제를 많이 가지고 있다고 할 수 있다.
번식, 자원 할당, 노화, 수명의 관계를 다룬 이 이론은 원래 진화론적 관점에서 유래했다. 이스라엘공대의 프레드라그 류분시크와 아브라함 레즈니크의 논문을 토대로 살펴보기로 하자.
이 문제를 진화의 관점에서 맨 처음 다룬 사람은 찰스 다윈의 열렬한 추종자였던 독일 발생학자 아우구스트 바이스만이다. 바이스만은 죽음이 내재된 프로그램에 따른 것이라고 가정했다. 세포는 정해진 횟수만큼 분열한 뒤 알아서 죽게 되어 있다고 보았다. 그는 생물이 번식이 끝난 뒤로도 오래 산다면 한정된 자원을 놓고 세대 간 경쟁이 벌어질 것이라고 가정했다. 부모가 자식을 낳은 뒤 그 자식과 자원 경쟁을 벌이는 것은 종족 보전이라는 번식의 궁극적 목적과 상충된다. 따라서 자식이 스스로 살아갈 수 있을 만큼 자라면 부모는 죽어야 한다. 자연이 이렇게 우리를 프로그램 해놓았다는 것이다. 한마디로 번식이 있는 곳에 죽음이 있다는 것이다. 프로그램된 죽음이라는 개념은 세포가 분열할수록 텔로미어 길이가 짧아지는 방식으로 세포 분열 횟수가 정해져 있다는 현대적 이론으로 화려하게 부활했다.
성적 매력 유전자가 나중엔…
바이스만의 뒤를 이어 노화 이론을 더 다듬은 사람은 피터 메더워였다. 그는 나이를 먹을수록 유전자에 돌연변이가 쌓이고 기능 이상이 점점 심해짐으로써 노화와 죽음이 찾아온다고 했다. 그러나 세포에는 손상된 유전자를 수선하는 기구가 있을 것이다. 이것이 손상을 막아주는 것으로 가정될 수 있다. 메더워는 이러함에도 노화와 죽음이 찾아오는 것을 자연선택으로 설명한다.
자연선택은 환경에 가장 잘 적응하는 개체를 살려두는 힘이다. 어떤 개체는 환경에 잘 적응하고 자식을 잘 키워 종족 보존 문제를 해결할 것이다. 그러면서 어느덧 나이를 먹게 된다. 자연선택은 이런 나이 든 개체에게는 거의 관심을 두지 않는다. 선택 압력이 약해지므로 나이 든 개체의 몸은 유전자에 돌연변이가 쌓여도 굳이 수선할 필요를 못 느끼는 것이다. 결국 돌연변이가 쌓여 노화와 죽음이 빚어진다.
메더워의 이야기는 조지 윌리엄스의 이론으로 이어진다. 윌리엄스는 유전자를 주로 다뤘다. 그는 젊었을 때에는 유익한 역할을 하다가 나이가 들면 해로운 역할을 하는 유전자들이 있다고 보았다. 즉 한 유전자가 둘 이상의 형질에 관여한다는 것이다. 젊을 때에는 번식에 도움을 주기 때문에 나중에 해를 끼치는 역할이 예상되어도 이 유전자는 살아남는다. 젊을 때 남성호르몬을 왈칵 분비시켜 남성다운 모습, 강인함, 용맹함을 드러내는 유전자는 번식을 돕는 유익한 역할을 하는 것으로 볼 수 있다. 그러나 자식을 잘 기르고 나이를 먹고 나면 바로 이 유전자가 오히려 암을 일으킬 수 있다. 에스트로겐을 일찍 분비시켜서 여성을 성숙시키는 데 기여한 유전자들이 나중에 유방암 발병 확률을 높이는 것이 이런 사례다.
이는 일회용 체세포 이론과 다시 연결된다. 유전자의 관점에서 우리의 몸은 쓰고 버려지는 일회용이다. 우리의 몸이 자식을 낳아 키워주고 나면 유전자의 번식 욕구가 어느 정도 충족되므로 유전자는 굳이 우리의 몸을 수선하거나 관리해줄 필요를 느끼지 못하게 된다. 노화와 죽음의 이론은 전자제품 사용 설명서와 비슷하다. 마치 이렇게 말하고 있는 것과 같다.
“몸이라는 제품엔 번식, 유지 관리, 대사 기능이 있습니다, 각 기능에 투여되는 에너지의 총량은 일정합니다. 번식 기능에 에너지를 많이 쓰면 피로 현상이 나타나 유지 관리 기능이 위축됩니다. 이에 따라 몸의 수명이 단축됩니다.”
문제를 더 복잡하게 만드는 요인들은 또 있다. 과학자들이 동물에게서 발견한 장수 유전자가 대표적이다. 선충에서 발견된 ‘daf-2’라는 유전자의 한 돌연변이는 선충의 수명을 두 배로 늘렸다. 일부 노화 이론대로라면 수명이 두 배 늘면 생식 능력과 대사 기능은 떨어져야 한다. 그러나 이 돌연변이를 지닌 선충은 수명이 일반 선충의 두 배이면서 유지 관리 능력과 생식 능력도 정상이었다.
쓰고 버려지는 일회용 운명
연구를 하면 할수록 이런 사례들이 더 많이 발견되고 있다. 이것은 ‘이러쿵저러쿵 할 것 없이 장수유전자 하나면 다 해결된다’는 기대를 갖게 한다. 오래 살기 위해 제아무리 음식량을 조절하고 무분별한 성생활을 자제하고 심지어 거세까지 한다고 해도 타고난 유전자에는 못 따라간다는 것이다.
또 한 가지 분명한 사실은, 굳이 거세를 하지 않아도 장수유전자를 지니지 않아도 보건·위생·의료·식생활의 획기적 발달로 우리의 수명이 환관 못지않게 늘어났다는 점이다. 몸을 건강하게 유지하려고 노력할수록 노화와 죽음의 도래를 늦추는 것으로 가정될 수 있다. 그러나 사람의 욕망이란 끝이 없으므로 여전히 아쉬운 것은 사실이다. 사람의 수명을 두 배로 늘려주는 몸의 프로그램을 찾고 있는 것도 이 때문이라고 할 수 있다.
