자*살을 생각하는 사람'은 혈중에 검출 가능한 변화가 일어나고 있었다!게다가 그 성분은 남녀가 다르다

자*살을 생각하는 사람'은 혈중에 검출 가능한 변화가 일어나고 있었다!게다가 그 성분은 남녀가 다르다

자*살(자살. 극단적 선택)의 인식이 바뀔 수도 있을 것 같습니다.

미국 캘리포니아대(UC)에서 진행된 연구에 따르면 남녀가 서로 다른 5개 화합물의 혈액 농도를 측정하는 것만으로 자*살 우려가 높은 사람을 90% 이상의 정확도로 식별할 수 있는 것으로 나타났습니다.
또 연구에서는 남녀 공통 자*살우려 인자로서 '미토콘드리아의 기능 저하'를 나타내는 화합물도 특정되었습니다.

미토콘드리아는 세포 내 에너지 생산공장으로서 기능하고 있을 뿐만 아니라 뇌와 몸 사이의 신호를 조정하는 '미토콘드리아 정보처리시스템(MIPS)'의 중추를 담당하고 있어 기능부전은 전신세포에 큰 악영향을 미치는 것으로 보입니다.

이에 따라 연구자들은 보도자료에서 자*살시도는 실제로 세포 수준에서 견딜 수 없게 된 스트레스를 (죽음에 의해) 멈추려는 더 큰 생리학적 충동일 가능성이 있다는 가설을 주장하고 있습니다.

 

The researchers analyzed the blood of 99 study participants with treatment-refractory depression and suicidal ideation, as well as an equal number of healthy controls. Among the hundreds of different biochemicals circulating in the blood of these individuals, they found that five could be used as a biomarker to classify patients with treatment-refractory depression and suicidal ideation. However, which five could be used differed between men and women.

자세한 연구 내용은 2023년 12월 15일에 「Translational Psychiatry」에 공개되어 있습니다.

◇ 세포와 직접 대화하는 기술이 자*살 위험을 판별한다
남녀별 혈액검사로 '자*살하고 싶은 사람'을 90% 정확도로 판별하는 데 성공!

혈액 검사로 자*살할 것 같은 사람을 특정하려는 아이디어는 사실 10년 이상 전부터 있었습니다.
다만 10년 전 단계에서는 혈액검사의 정확도나 검출 능력이 충분하지 않아 세포 내 다양한 화합물을 종합적으로 분석하는 것은 기술적으로 어려웠습니다.

따라서 혈액검사를 통한 자*살 위험 예측 연구의 대부분은 특정 병세에 국한된 분석이거나 재현성에 문제가 있는(연구별 결과가 일치하지 않는) 경우도 있었습니다.

그러나, 최근 10년의 급속한 세포 생물학의 진보에 의해서, 세포의 활동에 의해서 생기는 모든 분자를 총체적으로 검출하는 기술 「메타볼로믹스(metabolomics). 代謝體學. 생체 내 단백질 기능에 의해 나타나는 대사물질들의 생성 및 전환을 종합적으로 분석하는 학문)」가 크게 진보했습니다.

그리고 메타볼로믹스의 진보로 얻어진 방대한 데이터를 분석함으로써 세포의 어느 순간 생명 활동 전체를 '파악'할 수 있고 세포가 생산하는 호르몬을 비롯한 모든 화합물을 카탈로그화하는 것도 가능해집니다.

(※연구자들은 이 진보에 대해 "세포들의 모국어인 생화학의 언어를 사용해 대화(분석)할 수 있게 됐다"고 표현하고 있습니다. DNA나 소수의 화합물을 측정하는 기존의 분석법은 말하자면 외국어로 세포와 커뮤니케이션을 하고 있던 것과 같습니다. 반면 메타볼로믹스는 직접적으로 세포의 실체를 아는 수단이 되는 것입니다.)

따라서 지금까지 '분노, 슬픔, 기쁨, 괴로움'과 같은 정신적 현상의 해석은 뇌과학이나 신경과학 분야에 크게 의존했지만 메타볼로믹스 기술의 진보로 특정 정신 상태가 '전신의 세포'에 어떤 변화를 가져올지도 해독할 수 있게 된 것입니다.

그래서 이번에 캘리포니아대 연구자들은 최신 메타볼로믹스 기술을 구사함으로써 '인간이 자*살하고 싶을 때 몸의 세포가 어떤 화합물을 증감시키는지'를 알아보기로 했습니다.

◇ 혈액검사만으로 자*살하고 싶은 사람을 찾을 수 있다.
자*살하고 싶을 때 몸의 세포들은 어떻게 화합물의 생성 패턴을 바꾸는가?
답을 얻기 위해 연구자들은 우울증과 자*살우려를 가진 사람들 100명과 건강한 사람들 100명을 모아 혈액성분에 대해 메타볼로믹스(metabolomics)를 실행했습니다.

온몸을 둘러싼 혈액에는 몸의 각 부위의 세포로 만들어진 화합물이 섞인 복잡한 칵테일을 구성하고 있습니다.
그러면 우울증과 자*살염려를 가진 사람들에서 크게 혈중 농도가 변화하고 있는 화합물이 있는 것으로 판명이 됩니다.

또 흥미롭게도 화합물 변화 패턴은 남녀에서도 크게 다른 것으로 밝혀졌습니다.

남녀별 혈액검사로 '자*살하고 싶은 사람'을 90% 정확도로 판별하는 데 성공!

남녀별 혈액검사로 '자*살하고 싶은 사람'을 90% 정확도로 판별하는 데 성공!

남녀별 혈액검사로 '자*살하고 싶은 사람'을 90% 정확도로 판별하는 데 성공!

위 그림에서는 우울증과 자*살우려를 가진 사람들 중 가장 농도 변화가 컸던 상위 30가지 대사화합물과 그 변화(빨간 글씨 화합물 증가, 검은 글씨 화합물 감소)를 나타내고 있으며 왼쪽이 남성이고 오른쪽이 여성입니다.

이 결과를 통해 연구자들은 우울증이나 자*살염려에 따라 변화하는 혈중 성분은 남녀에서 크게 다르다고 결론 내렸습니다.

남녀에서 다른 화합물이 자*살우려에 관련되어 있다는 결과는 자*살에 이르는 생화학적 메커니즘이 남녀에서 다를 가능성을 보여줍니다.

이것은 남성이 자*살률이 높다는 것을 생각하면 흥미로운 사실이라고 할 수 있습니다.

남녀별 혈액 검사로 「자살하고 싶은 사람」을 90%의 정밀도로 판별하는 데 성공!

다음으로 연구자들은 목록 중 우울증 및 자*살우려와 관련이 강한 5가지 화합물 조합을 선택하여 혈액검사에 이용할 수 있는지 검토해 보았습니다.
(※'농도 변화의 크기=예측 정확도의 깊이'가 아니기 때문에 목록 위에서 순서대로 5개가 선택된 것은 아닙니다.)

그러자 남녀 모두 불과 5개씩 화합물의 혈중 농도 변화를 조사하는 것만으로 혈액을 채취받은 피실험자의 건강상태, 우울증과 자*살우려 여부를 90% 이상의 정확도로 판별할 수 있는 것으로 나타났습니다.

이 결과는 5가지 혈중 화합물 농도를 조사하는 것만으로 우울증과 자*살염려를 가진 개인을 특정할 수 있는 가능성을 보여줍니다.

이 결과는 5가지 혈중 화합물 농도를 조사하는 것만으로 우울증과 자*살우려를 가진 개인을 특정할 수 있는 가능성을 보여줍니다.

앞서 혈액 성분은 남녀가 달랐다고 말한 것처럼 이 혈액 검사의 예측 인자로 선정된 5개 화합물의 내용은 남녀가 다르게 채택되었습니다. 그러나 그 중에는 남녀 공통 화합물도 포함되어 있었습니다.

지금까지의 성과로는 단지 「혈액 검사로 자*살할 것 같은 사람을 특정하는 수단을 개발했다」뿐입니다.
그것만으로도 충분히 뛰어난 성과이지만 연구자들은 남겨진 공통 인자에 더 강한 흥미를 끌었습니다.

공통 인자를 조사하여 남녀 모두의 자*살과 관련된 요인을 규명할 수 있다면 인간이라는 종(種) 전체에서 자*살을 일으키게 하는 메커니즘을 규명할 수 있을수도 있기 때문입니다.

즉시 연구자들은 공통 인자가 관련된 세포 내의 구조를 조사해 보았습니다.

◇ 미토콘드리아의 기능 불안전(기능 부전)이 자*살을 주도하고 있다
남녀 모두와 관련된 자*살 메커니즘은 어떤 것인가?
답을 얻기 위해 연구자들은 다시 혈액 성분을 분석했습니다.

그러자 흥미롭게도 남녀가 공통적으로 가지고 있는 혈액 성분의 변화는 '미토콘드리아의 기능 불안전(기능 부전)'이 일어났을 때 발생하는 패턴을 포함하고 있는 것으로 밝혀졌습니다.

미토콘드리아는 세포 내부에서 에너지 공장 역할을 하며 산소를 연소시켜 에너지의 통화로 알려진 물질(ATP)을 생산합니다.
미토콘드리아에 기능부전이 발생할 경우 생명활동을 유지하기 위한 에너지가 부족하여 다양한 병세를 발생시키게 됩니다.

또한 최근의 연구에 의해, 미토콘드리아에는 세포의 에너지 공장으로서의 기능 뿐만 아니라, 세포의 신호를 조절하는 미토콘드리아 정보처리시스템(MIPS)이라고 하는 구조의 중추임이 밝혀졌습니다.

이 시스템에서는 생명에 바람직하지 않은 상태가 되면 미토콘드리아가 유전자 활성도를 조작하여 세포에 내성을 부여합니다.

그 때문에 미토콘드리아 기능부전이 일어났을 경우, 세포의 에너지 부족 뿐만 아니라, 세포의 협조 능력이 저하되어 역경(환경 스트레스)에도 약해져 버립니다.
RPG 등의 게임으로 비유한다면 '미토콘드리아 기능부전'이 일어났을 경우에는 세포 수준에서 '회복력 저하(에너지 부족)' '적응력 감소(협력이 곤란)' '내성 감소(역경에 취약해짐)'와 같은 디버프(Debuff)가 부여된다고 할 수 있을 것입니다.

미토콘드리아는 모든 세포에 포함되어 있기 때문에 기능 부전의 영향은 정신과 육체 전체에 미친다고 추측합니다.
그래서 연구자들은 "우리는 자*살 시도가 실제로는 세포 수준에서 견딜 수 없게 된 스트레스를 (죽음으로) 멈추려는 더 큰 생리학적 충동일 가능성이 있다고 보고 있다"고 말했습니다.

지금까지의 연구에 의해 세포에 허용량을 초과한 스트레스가 가해지는 것이 과로사의 원인이라는 것이 보고되었습니다.

(※예를 들어 허용량을 초과한 스트레스가 뇌의 혈관세포에 가해지면 세포가 죽고 혈관이 찢어지며 뇌경색 등이 발생합니다.)

즉 세포의 모국어인 생화학반응을 총체적으로 해석할 수 있게 됨으로써 세포 수준의 비명이 몸 전체의 생명기능을 앗아가는 자*살로 이어질 가능성이 제시된 것입니다.

그럼 어떻게 하면 세포 수준의 비명을 회피하고 자*살을 막을 수 있을까요?

이번 연구 결과에는 우울증과 자*살우려와 관련된 많은 혈중 성분의 변화가 기록되었는데, 그 중에는 흔히 듣는 성분도 포함되어 있습니다.
예를 들어 우울증과 자*살우려가 있는 사람의 혈중 성분에서는 엽산과 카르니틴이 부족한 것으로 밝혀졌습니다.

엽산이나 카르니틴은 보충제 등으로 간편하게 섭취할 수 있는 영양소이기도 합니다.

연구자들은 엽산이나 카르니틴은 치료제가 아니다라고 언급하면서도 이번 연구 모델에서는 이들 성분의 혈중 농도를 회복시킴으로써 몸에 자*살을 막는 변화를 일으킬 수 있을 수도 있다고 말했습니다.

만약 자*살 우려를 갖고 있는 사람들의 메타볼로믹스가 완전히 규명된다면 뇌에 작용하는 정신약뿐만 아니라 세포 내부의 특정 생리현상에 작용해 자*살을 막는 '뇌에 가지 않는' 자*살예방제가 될 수 있습니다.

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Blood Testing Identifies Biomarkers of Suicidal Thoughts
https://today.ucsd.edu/story/blood-testing-identifies-biomarkers-of-suicidal-thoughts

Metabolic features of treatment-refractory major depressive disorder with suicidal ideation
https://www.nature.com/articles/s41398-023-02696-9

Blood Testing Identifies Biomarkers of Suicidal Thoughts