나이 들수록 고기 더 먹어야 할까?…동물성 단백질과 IGF-1, 암의 연결고리

[송무호의 비건뉴스] 121. 한국인 사망원인 1위 '암' ③

직화로 굽는 고기. 단백질 섭취는 중요하다. 하지만 어떤 단백질이냐가 더 중요한 문제일 수 있다. 특히 동물성 단백질 과다 섭취는 인슐린유사성장호르몬(IGF-1) 생성을 촉진하고, 이것이 일부 암의 발생 및 암세포 성장과 관련될 수 있다는 점에서 주의가 필요하다. 사진=게티이미지뱅크

IGF-1(Insulin-like Growth Factor-1, 인슐린유사성장인자-1)은 정상적인 인체 호르몬으로 뼈, 근육, 신경 등 모든 세포의 성장을 촉진하는 효과가 있어 소아 성장에 중요한 역할을 한다. 이 호르몬은 나이가 들면서 서서히 감소하는데, 건강한 몸을 유지하기 위해선 적당량의 IGF-1 농도를 유지하는 게 좋다 [1].

단백질이 몸에 들어오면 간에서 IGF-1 생성이 촉진된다 [3]. 세포를 만들 재료가 들어왔으니 세포 성장 작업을 시작하라는 신호를 보내는 것이다.

소아나 청소년 등 성장기에는 세포 성장이 필수지만, 다 큰 성인에게는 세포 성장보다는 세포 유지 및 보수를 할 정도의 단백질이면 충분하니, 단백질이 그렇게 많이 필요하지 않다. 그럼에도 단백질을 과다 섭취하면 간에서 IGF-1을 더 많이 생산하게 되고, 더 많은 IGF-1은 정상세포뿐만 아니라 비정상적인 세포의 성장까지도 촉진한다. 운이 없으면 그중에 암세포가 포함될 수도 있다 [4].

성장 돕던 IGF-1, 어쩌다 암세포의 편이 됐나

그래서 IGF-1은 '양날의 검'이다. 적당량의 IGF-1은 정상세포의 성장과 손상된 세포를 수리하는 일을 하지만, 고농도의 IGF-1은 암세포의 증식을 돕는다 [2].

단백질의 종류가 중요하다. 단백질은 크게 나누어 동물성 단백질과 식물성 단백질이 있다. 여기서 IGF-1 수치는 단백질 총량에 비례하는 게 아니라, 동물성 단백질 섭취량에 비례한다. 식물성 단백질과는 무관하다 [5].

동물성 단백질이 IGF-1 분비를 촉진하는 이유는 동물성 단백질의 아미노산 구성 비율이 인체와 유사하기 때문이다. 우리가 일반적으로 "질 좋은" 단백질로 동물성 단백질을 찾지만, 암 발생의 관점에서 보면 아이러니하게도 질 좋은 단백질이 암 발생을 더 쉽게 만든다.

왜 식물성보다 동물성 단백질이 IGF-1을 더 올릴까

성인 여성 292명의 식습관에 따른 혈중 IGF-1 수치를 조사한 결과, 동물성 단백질은 IGF-1 수치를 높였지만, 식물성 단백질은 IGF-1 수치를 오히려 낮추었다 (아래도표) [6]. 따라서 채식인은 육식인에 비해 IGF-1 수치가 낮아 암 발생이 억제된다 [7].

*NE Allen, et al. Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention 2002

전립선암은 IGF-1 농도와 밀접한 관련이 있는데, 전립선암 환자에게 채식을 11일간 시켜보니 IGF-1 수치가 20% 감소했고, 암세포 성장이 멈추었다 [8].

미국 클린턴 전 대통령의 심장병을 채식으로 완치시킨 주치의로 유명한 딘 오니쉬(Dean Ornish) 교수는 전립선암 환자 93명을 두 그룹(채식군 44명, 대조군 49명)으로 나누어 1년간 PSA(prostate specific antigen) 수치와 암세포 증식을 현미경으로 관찰한 결과, 채식군에서 PSA 수치와 암세포가 현저히 감소하였다 (Fig. 1 & Fig. 2)[9].

*D Ornish, The Journal of urology 2005

'아폽토시스'(apoptosis)란 의학 용어가 있다. 정상적인 세포는 수명을 다하면 스스로 사멸한다. 이 현상이 아폽토시스다. '세포 자살' 또는 '세포 자멸사'(programmed cell death)라고도 불리는 이 현상은 노화된 세포나 유전자가 손상된 세포가 스스로 죽음으로서 건강한 인체를 유지해 가는 기전이다.

하지만 높은 IGF-1 농도는 이 과정을 방해하여 죽어야 할 세포가 죽지 않고 계속 성장하게 만든다 [10, 11]. 이게 바로 종양이 되고 암이 되는 것이다.

채식하면 암세포 성장에 정말 변화가 생길까

반면, 유방암 환자에게 채식을 시키니 단 2주 만에 암세포 사멸(apoptosis)이 20~30% 증가했다는 놀라운 보고도 있다 [12]. IGF-1 농도가 떨어지니 생기는 현상이다.

육식을 많이 할수록 암 발생 위험은 높아진다. 미국 남캘리포니아대에서 약 6000명의 50~65세 인구를 단백질 섭취 정도에 따라 3개 그룹(하루 섭취 칼로리 중 단백질이 차지하는 비율이 20% 이상은 고단백질군, 10~19% 중단백질군, 10% 미만 저단백질군)으로 나누어 약 18년간 추시한 대규모 연구에서 고단백질군은 저단백질군에 비해 4배, 중단백질군은 저단백질군에 비해 3배 더 암으로 사망할 확률이 높아졌다 [13].

이 논문이 발표되자 전 세계에서 육류 소비량이 가장 많은 미국에서 큰 충격을 받으며 Fox news, CBS news 등 각 언론에서 미국인들이 매일 즐기는 햄버거, 핫도그, 베이컨, 계란, 고기, 치킨, 우유, 치즈 등 단백질이 풍부한 식품을 많이 먹는 것은 담배를 매일 1갑 피우는 것과 동일하게 암으로 사망할 확률을 높인다고 대서특필했다 (아래 기사) [14, 15].

사진=송무호 제공

연구진은 암 사망률에 차이가 나는 원인으로 단백질 섭취량에 따라 증가하는 IGF-1을 지목했으며, 9~10%의 단백질 섭취군은 암 발생 위험에서 안전했다. 이는 단백질 하루 권장량(RDA)인 체중 1kg당 0.8g 섭취를 의미하며, 60kg 체중인 분은 하루 단백질 48g이다 [16].

남캘리포니아대 장수센터 발터 롱고(Valter Longo) 교수는 "하루 단백질 섭취량으로 체중당 0.8g 이상은 피하고, 가능하다면 단백질은 식물성으로 섭취하는 게 암 예방에 최선"이라 했다 [17].

참고로, 우리가 흔히 먹는 통닭 반마리에 단백질 40g, 닭가슴살 하나(100g)에 단백질 23g 들어있어 동물성 단백질 과다 섭취가 되기 쉽다 [18, 19]. 반면, 현미 100g당 단백질 9g, 콩 100g당 단백질 38g, 두부 반모(150g)에 단백질 14g 들어 있어 채식으로도 충분한 단백질을 섭취할 수 있다 [20].

대장암, 전립선암, 유방암 환자 자꾸 늘어나는 이유는

동물성 단백질 과다 섭취로 인한 IGF-1 증가와 밀접한 관련이 있는 암은 대장암, 전립선암, 유방암이다 [21, 22, 23].

특히 우리나라에는 대장암뿐만 아니라 전립선암과 유방암도 최근 급증하고 있다. 이 암들은 서구화된 식습관이 주요 원인으로 알려져 있다 (아래 뉴스) [24, 25]. 고기를 즐겨 먹는 식습관은 각종 암 발생의 위험을 높인다.

사진=송무호 제공

송무호 의학박사, 정형외과·생활습관의학 전문의

참고문헌

1. D Le Roith. Insulin-like growth factors. New England Journal of Medicine 1997;336(9):633-640.

2. AH Nwabo Kamdje, PF Seke Etet, MJ Kipanyula, et al. Insulin-like growth factor-1 signaling in the tumor microenvironment: Carcinogenesis, cancer drug resistance, and therapeutic potential. Front Endocrinol (Lausanne) 2022;13:927390.

3. JM Ketelslegers, D Maiter, M Maes, et al. Nutritional regulation of insulin-like growth factor-I. Metabolism 1995;44:50-57.

4. DL Kleinberg, TL Wood, PA Furth, AV Lee. Growth hormone and insulin-like growth factor-I in the transition from normal mammary development to preneoplastic mammary lesions. Endocrine reviews 2009;30(1):51-74.

5. NE Allen, PN Appleby, GK Davey, et al. The associations of diet with serum insulin-like growth factor I and its main binding proteins in 292 women meat-eaters, vegetarians, and vegans. Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention 2002;11(11):1441-1448.

6. NE Allen, PN Appleby, GK Davey, et al. The associations of diet with serum insulin-like growth factor I and its main binding proteins in 292 women meat-eaters, vegetarians, and vegans. Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention 2002;11(11):1441-1448.

7. NE Allen, PN Appleby, GK Davey, TJ Key. Hormones and diet: low insulin-like growth factor-I but normal bioavailable androgens in vegan men. British Journal of Cancer 2000; 83(1):95-97.

8. TH Ngo, RJ Barnard, CN Tymchuk, et al. Effect of diet and exercise on serum insulin, IGF-I, and IGFBP-1 levels and growth of LNCaP cells in vitro (United States). Cancer Causes & Control 2002;13:929-935.

9. D Ornish, G Weidner, WR Fair, et al. Intensive lifestyle changes may affect the progression of prostate cancer. The Journal of urology 2005;174(3):1065-1070.

10. M Resnicoff, D Abraham, W Yutanawiboonchai, et al. The insulin-like growth factor I receptor protects tumor cells from apoptosis in vivo. Cancer Res 1995;55:2463–2469.

11. M Párrizas, AR Saltiel, D LeRoith. Insulin-like growth factor 1 inhibits apoptosis using the phosphatidylinositol 3'-kinase and mitogen-activated protein kinase pathways. J Biol Chem 1997;272:154–16.

12. RJ Barnard, JH Gonzalez, ME Liva, TH Ngo. Effects of a low-fat, high-fiber diet and exercise program on breast cancer risk factors in vivo and tumor cell growth and apoptosis in vitro. Nutrition and cancer 2006;55(1):28-34.

13. ME Levine, JA Suarez, S Brandhorst, et al. Low protein intake is associated with a major reduction in IGF-1, cancer, and overall mortality in the 65 and younger but not older population. Cell metabolism 2014;19(3):407-417.

14. Fox news https://www.foxnews.com/health/eating-large-amounts-of-meat-cheese-may-be-as-deadly-as-smoking-study-shows

15. CBS News https://www.cbsnews.com/news/meat-dairy-may-be-as-detrimental-to-your-health-as-smoking-cigarettes/

16. Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids; National Academies Press: Washington, DC, USA, 2005.

17. The Guardian https://www.theguardian.com/science/2014/mar/04/animal-protein-diets-smoking-meat-eggs-dairy

18. Fatsecret https://www.fatsecret.kr/%EC%B9%BC%EB%A1%9C%EB%A6%AC-%EC%98%81%EC%96%91%EC%86%8C/%EC%9D%BC%EB%B0%98%EB%AA%85/%EC%A7%81%ED%99%94%EA%B5%AC%EC%9D%B4-%EB%98%90%EB%8A%94-%EC%9D%BC%EB%B0%98%EA%B5%AC%EC%9D%B4-%EB%8B%AD%EA%B3%A0%EA%B8%B0

19. Fatsecret https://www.fatsecret.kr/%EC%B9%BC%EB%A1%9C%EB%A6%AC-%EC%98%81%EC%96%91%EC%86%8C/search?q=%EB%8B%AD%EA%B0%80%EC%8A%B4%EC%82%B4

20. 국가표준식품성분표 https://koreanfood.rda.go.kr/kfi/fct/fctFoodSrch/list?menuId=PS03563#

21. N Murphy, R Carreras-Torres, M Song, et al. Circulating levels of insulin-like growth factor 1 and insulin-like growth factor binding protein 3 associate with risk of colorectal cancer based on serologic and mendelian randomization analyses. Gastroenterology 2020;158(5):1300-1312.

22. P Anastassios , A Athanasios , K Michael. Evidence for the Possible Biological Significance of the igf-1 Gene Alternative Splicing in Prostate Cancer. Frontiers in Endocrinology 2013;4:DOI=10.3389/fendo.2013.00031.

23. R Kaaks, T Johnson, K Tikk, et al. Insulin‐like growth factor I and risk of breast cancer by age and hormone receptor status‐A prospective study within the EPIC cohort. Int J Cancer 2014;134:2683–2690.

24. 메디칼업저버 http://www.monews.co.kr/news/articleView.html?idxno=315469

25. 헬스조선 https://m.health.chosun.com/svc/news_view.html?contid=2023052501734

송무호 동의의료원 의무원장 (mhsong21@hanmail.net)