2021년 - 장기 칼로리 제한은 사람의 노화 지표와 건강 지표를 어떻게 바꾸는가

연구 배경

칼로리 제한(caloric restriction)은 필수 영양소 결핍 없이 평소보다 에너지 섭취를 줄이는 식이 전략입니다. 동물 연구에서는 칼로리 제한이 수명을 늘리고 노화 관련 질환의 발생을 늦출 수 있다는 결과가 반복적으로 보고되었습니다. 하지만 사람에게도 같은 효과가 있는지는 오랫동안 불분명했습니다.

이 논문은 칼로리 제한의 장기 효과 종합 평가 연구(Comprehensive Assessment of Long-term Effects of Reducing Intake of Energy), 즉 CALERIE(CALERIE) 2단계 연구의 핵심 결과를 종합한 리뷰 논문입니다. CALERIE 2는 비만이 없는 건강한 성인을 대상으로 24개월 동안 칼로리 제한이 노화 관련 생체표지자, 대사 건강, 심리 상태, 식행동, 안전성에 어떤 영향을 주는지 평가한 대규모 무작위 대조 연구였습니다.

연구 설계

CALERIE 2 연구에는 기저 시점 기준 218명의 건강한 성인이 포함되었습니다. 대상자는 남성 21–50세, 폐경 전 여성 21–47세였고, 체질량지수는 22.0 이상 28.0 미만으로 비만은 아니었습니다. 참가자는 24개월 동안 평소 식사를 유지하는 자유섭취군과 25% 칼로리 제한을 목표로 하는 칼로리 제한군으로 무작위 배정되었습니다.

실제 달성된 칼로리 제한은 목표치인 25%보다 낮았습니다. 칼로리 제한군은 첫 6개월 동안 평균 약 19.5%의 에너지 섭취 감소를 보였고, 이후에는 평균 약 9.5% 수준으로 안정화되었습니다. 전체 24개월 평균으로는 약 11.9%의 칼로리 제한이 달성되었습니다. 즉, 이 연구는 극단적인 절식이 아니라 현실적으로 지속 가능한 중등도 칼로리 제한의 효과를 본 연구라고 이해할 수 있습니다.

생리적 결과

칼로리 제한군은 24개월 동안 평균 약 7.6kg, 비율로는 약 10.4%의 체중 감소를 보였습니다. 체중 감소의 대부분은 지방량 감소에서 비롯되었고, 제지방량도 일부 감소했습니다. 허리둘레와 몸통 지방도 줄어들어 중심성 지방 축적이 개선되었습니다.

심혈관대사 위험 지표도 전반적으로 좋아졌습니다. 공복 인슐린과 인슐린 저항성이 감소했고, 인슐린 감수성은 증가했습니다. 총콜레스테롤, 저밀도 지단백 콜레스테롤(low-density lipoprotein cholesterol), 중성지방은 감소했고, 고밀도 지단백 콜레스테롤(high-density lipoprotein cholesterol)은 증가했습니다. 혈압도 소폭 감소했습니다. 연구 대상자들이 처음부터 비교적 건강한 범위의 수치를 가지고 있었다는 점을 고려하면, 이러한 변화는 예방의학적으로 의미가 있습니다.

염증과 산화 스트레스 관련 지표도 개선되었습니다. 칼로리 제한군에서는 C-반응단백질(C-reactive protein)과 종양괴사인자 알파(tumor necrosis factor-alpha)가 감소했고, 산화 손상을 반영하는 F2-아이소프로스테인(F2-isoprostanes)도 감소했습니다. 이는 칼로리 제한이 단순히 체중을 줄이는 데 그치지 않고, 노화와 관련된 만성 저강도 염증 및 산화 손상 경로에도 영향을 줄 수 있음을 시사합니다.

노화 관련 지표

이 연구에서 특히 중요한 부분은 생물학적 노화 지표입니다. 연구진은 여러 혈액 및 생리 지표를 통합해 생물학적 노화 속도를 추정하는 알고리즘을 사용했습니다. 칼로리 제한군에서는 생물학적 나이 증가 속도가 자유섭취군보다 낮게 나타났습니다. 논문에서는 클레메라-두발 방법(Klemera-Doubal method)과 항상성 조절장애 알고리즘(Homeostatic Dysregulation algorithm)을 이용했는데, 두 방법 모두 칼로리 제한이 생물학적 노화 진행을 늦추는 방향의 결과를 보였습니다.

논문 13쪽의 그림 1은 CALERIE 2의 핵심 결과를 한 장으로 요약합니다. 약 2년간 평균 12% 수준의 칼로리 제한은 체중과 지방량 감소, 심혈관대사 위험 지표 개선, 염증과 산화 스트레스 감소, 일부 노화 관련 호르몬 변화, 삶의 질 개선, 인지 기능 유지와 관련되어 있었습니다. 반면 골밀도와 제지방량 감소는 주의해야 할 변화로 제시되었습니다.

심리적·행동적 결과

장기 칼로리 제한에서 흔히 우려되는 문제는 우울, 스트레스, 삶의 질 저하, 식이장애 위험입니다. CALERIE 2는 이 부분을 비교적 자세히 평가했습니다.

결과적으로 칼로리 제한은 우울이나 전반적 심리 상태를 악화시키지 않았습니다. 오히려 일부 기분 지표와 일반 건강 인식은 개선되었습니다. 수면의 질이나 성기능도 악화되지 않았고, 인지 기능 역시 대체로 유지되었습니다. 일부 분석에서는 작업기억이 개선되는 결과도 보고되었습니다.

식행동에서는 예상대로 식이 절제와 특정 음식 회피가 증가했습니다. 그러나 폭식, 제거 행동, 체형 불만족, 식이장애 증상은 증가하지 않았습니다. 특히 체형에 대한 걱정은 오히려 감소했습니다. 이는 CALERIE 2에서 시행된 칼로리 제한이 병적인 절식이 아니라, 행동 상담과 영양 보충을 포함한 구조화된 건강 식이 개입이었기 때문으로 해석할 수 있습니다.

안전성과 한계

전반적으로 CALERIE 2의 칼로리 제한은 24개월 동안 안전하고 견딜 만한 개입으로 평가되었습니다. 다만 모든 변화가 긍정적인 것은 아니었습니다. 칼로리 제한군에서는 제지방량과 골밀도가 감소했습니다. 골밀도 감소는 특히 장기적인 관점에서 중요하므로, 칼로리 제한을 실제 생활에 적용할 때는 저항운동, 충분한 단백질 섭취, 칼슘과 비타민 D 상태, 골건강 모니터링이 함께 고려되어야 합니다.

또한 이 연구는 건강하고 비만이 없는 성인을 대상으로 했기 때문에, 고령자, 만성질환자, 저체중자, 식이장애 병력이 있는 사람에게 그대로 적용하기는 어렵습니다. 실제 달성된 칼로리 제한도 목표치 25%가 아니라 평균 11.9%였기 때문에, 더 강한 칼로리 제한이 더 좋은 결과를 낸다고 해석해서는 안 됩니다.

연구의 의미

이 논문은 사람에서도 중등도 칼로리 제한이 노화 관련 생체표지자와 심혈관대사 건강을 개선할 수 있음을 보여준 중요한 근거입니다. 특히 연구 대상자들이 이미 비교적 건강한 상태였음에도 인슐린 감수성, 혈중 지질, 혈압, 염증, 산화 스트레스, 생물학적 노화 지표가 개선되었다는 점은 의미가 큽니다.

다만 칼로리 제한은 단순히 “덜 먹는 것”으로 이해하면 안 됩니다. CALERIE 2의 칼로리 제한은 영양 결핍을 피하면서, 행동 상담과 식사 교육, 정기적 모니터링, 보충제 제공을 포함한 체계적인 개입이었습니다. 따라서 이 연구의 메시지는 극단적인 절식이 아니라, 영양 균형을 유지한 지속 가능한 에너지 섭취 감소가 장기 건강에 도움이 될 수 있다는 것입니다.

결론

CALERIE 2 연구는 비만이 없는 건강한 성인에서 2년간 평균 약 12%의 칼로리 제한이 체중과 지방량을 줄이고, 심혈관대사 위험 지표와 염증·산화 스트레스 지표를 개선하며, 생물학적 노화 지표에도 유리한 변화를 일으킬 수 있음을 보여주었습니다. 동시에 우울, 식이장애 증상, 인지 기능, 수면, 성기능에는 뚜렷한 악영향이 나타나지 않았습니다.

그러나 제지방량과 골밀도 감소는 중요한 주의점입니다. 따라서 칼로리 제한은 장수 전략으로 가능성을 가지지만, 실제 적용에서는 충분한 영양 섭취와 운동, 특히 저항운동을 함께 고려해야 합니다.

참고문헌

Dorling, James L., et al. “Effects of Caloric Restriction on Human Physiological, Psychological, and Behavioral Outcomes: Highlights from CALERIE Phase 2.” Nutrition Reviews, 2021. DOI: 10.1093/nutrit/nuaa085.

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