가만히 누워만 있어도 실제로 땀 흘려 운동한 것과 같은 건강 효과를 내는 새로운 치료 기술이 개발됐다. 중국과학원 동물연구소 연구팀은 노화한 쥐와 비만 쥐의 피부 아래 스스로 움직이는 인공 근육 조각을 이식해 전신의 노화를 늦추는 데 성공했다. 이번 연구는 몸이 쇠약해 스스로 운동하기 어려운 환자들에게 운동의 이점을 전달할 수 있는 새로운 가능성을 열었다는 점에서 큰 주목을 받는다.

연구팀은 실험용 쥐의 허벅지 근육에서 줄기세포(여러 세포로 자라날 수 있는 씨앗 세포)를 채취해 근육세포로 구성된 얇은 이식편을 만들었다. 이후 이 근육세포들을 쥐의 등 피부 아래에 이식하고 15주 동안 신체 변화를 관찰했다.

이식된 근육은 외부에서 자극을 주지 않아도 혈관이 자라나 영양을 공급받으며 스스로 수축과 이완을 반복했다. 연구팀은 이후 유전자 전달 기술을 활용해 이 근육이 뼈와 근육 손실을 막아주는 치료 단백질인 부갑상선 호르몬과 성장 호르몬을 체내에 꾸준히 분비하도록 만들었다.

그 결과, 부작용 없이 골 손실과 근감소를 효과적으로 억제하는 성과를 거뒀다. 인공 근육을 이식받은 쥐는 전신의 근육량과 신체 기능이 크게 향상됐다. 인공 근육을 이식받은 늙은 쥐는 8주 만에 체지방을 뺀 순수 근육량이 크게 늘었고, 15주 뒤에는 뼈의 밀도와 악력, 달리기 지구력까지 뚜렷하게 좋아졌다. 신진대사와 인지 기능에서도 변화가 나타났다.

나이가 들수록 증가하는 간 손상과 염증도 줄었다. 간 손상 지표(alt)가 일반 쥐에서는 20% 늘어난 반면, 이식받은 쥐는 오히려 20% 감소했다. 대사 및 조직 재생 관련 지표도 크게 개선됐다. 비만 쥐의 경우에도 세포 손상을 나타내는 혈중 수치(ldh)가 33.6% 줄고 체지방률과 혈당 상승 폭이 완화됐다.

연구팀은 근육 이식의 효과가 근육이 수축될 때 분비되는 단백질 '마이오카인'에 있다고 봤다. 근육은 수축할 때 다양한 단백질 신호 물질을 혈액 속으로 내보내 간, 지방, 뼈 등 온몸의 장기에 '에너지를 태우고 조직을 회복하라'는 명령을 전달한다. 연구에 따르면, 연구팀이 쥐에게 이식한 인공근육에서 몇 시간 동안 운동했을 때 나오는 단백질이 전신에 지속적으로 분비된 것으로 해석된다.

연구팀은 "아직 인체 실험이 아닌 생쥐 실험의 단계 연구지만, 향후 노화나 만성 질환으로 인한 근육 소실을 예방할 수 있는 기반을 마련했다"고 밝혔다. 연구팀은 실제 환자를 대상으로 임상 시험을 논의 중이다.

연구의 교신저자인 응 스창(shyh-chang ng) 중국과학원 동물연구소 줄기세포·재생대사연구실 수석연구원은 "우리는 일주일 치 운동의 놀라운 힘을 하루 24시간 스스로 작동하는 작은 근육 패치 안에 압축해 담아냈다"라며 "이번 연구는 스스로 몸을 움직이기 힘든 중증 환자나 초고령층에게 근육을 새로운 치료의 길을 열어줄 것"이라고 했다.

이번 연구 결과(contractile myografts confer systemic anti-aging benefits: 스스로 움직이는 인공 근육의 전신 항노화 효과)는 2026년 8월 27일 국제 학술지 '네이처 노화(nature aging)'에 게재됐다.