그건 FDA 승인을 받아서 현재 의약품으로서 대량 생산되고 있는 다중 기전 역노화제 메틸렌블루야
근데 FDA 승인은 메트헤모글로빈혈증 치료제로 받은거고 역노화 자체는 인체 내에서 검증 안 되긴 함...

일단 여기서 노화 기전을 4가지로 나눌거임.


1. 돌연변이
2. DNA 발현 조절 이상
3. 분화능력 상실
4. 미토콘드리아 이상

여기에서 메틸렌 블루는 무려 1번, 2번, 4번 세 가지 노화 기전을 억제한다는 놀라운 사실!


이미 FDA 승인까지 받았고 임상시험도 통과했다는 약이 왜 이만한 효과를 가지고도 상용화되지 않았을까?


1. 메틸렌 블루의 구조


메틸렌 블루는 페노싸이아진계 염료로, 페노싸이아진에 디메틸아민 두 개를 붙인 모양임.

색은 파란색이고 농도에 따라서 색이 바뀌기도 함.

기본적으로 이온성이라서 물에도 잘 녹지만, 기름같이 생긴 부분도 워낙 크기도 하고, 아민 두 개가 전하를 지들끼리 나눠가져서 이온성이 약간 약함.

그래서 기름에도 나름 잘 녹음.

물에도 잘 녹고 기름에도 잘 녹는 약의 특징은 먹으면 흡수가 잘 되고 뇌같이 잘 틀어막힌 곳에도 흡수되기 쉽단 것임.

심지어 만들기도 쉬움. 페노싸이아진이 있으면 집에서도 만들 수 있을 정도임.

메틸기 한두개쯤 빠지면 Azure A, B로 분류됨.

사실 이런건 별로 궁금하지도 않고 중요해보이지도 않음.

진짜 중요한건 메틸렌 블루가 전자를 받으면 류코메틸렌블루라는 물질로 환원된다는거야.

이게 왜 중요한지 알아보자.


2. 메틸렌 블루의 역노화 4번 기전-그라목손과의 비교


뜬금없이 그라목손이 나오게 됐는데, 메틸렌 블루는 그라목손과 두 가지 기전을 공유함.

그건 바로 그라목손과 메틸렌 블루 모두 효소의 작용으로 NADPH를 소모해 환원된다는 것과 미토콘드리아의 전자전달계에서 전자를 뺏어와 환원될 수 있다는 것임.

사실 앞에건 별로 안 중요함. 그라목손이 정말 악명높은 이유는 후자거든.

미토콘드리아는 전자전달계라는걸 통해 전자에서 에너지를 수확함. 전자의 경로는 다음과 같이 정리 가능함.

단백질 복합체 1->Q단백질->단백질 복합체 3->사이토크롬C->단백질 복합체 4->산소

여기에 단백질 복합체 2에서 Q단백질로 가는 부수적인 경로까지 포함하면 전자전달계임.

그런데 전자전달계에서는 전자가 새는 곳이 있음.

단백질 복합체 1이랑 단백질 복합체 3에서는 전자가 새어나가서 산소에 안착하는 경우가 있음.

단백질 복합체 4에서 산소로 전자가 전달될 때에는 물이 되는데, 저 둘에서 새어나간 전자는 산소를 초과산화물이라는 활성산소로 바꿈.

그라목손은 단백질 복합체 1에서 전자 하나를 뺏어와서 산소한테 다이렉트로 전달함.

이러면 산소가 즉시 초과산화물로 전환되는건데, 전에는 한두개씩 새던게 갑자기 죄다 초과산화물을 만드는데 쓰이니까 갑자기 활성산소가 감당이 안 될 만큼 늘어서 주위 조직이 박살나게 되는거임.

근데 메틸렌블루도 단백질 복합체 1이랑 3에서 전자를 가져옴.

그런데 메틸렌 블루는 그라목손에 비하면 굉장히 약함.

어느정도로 약하냐면 전자 하나 가져온걸로는 산소한테 전자를 갖다주지도 못 할만큼 약함.

그래서 전자 하나가 더 새어나올 때까지 기다려서 하나를 더 가져오면 그제서야 류코메틸렌블루가 돼서 전자를 남한테 떠넘기게 됨.

그런데 류코메틸렌블루도 약한건 마찬가지라 그냥 산소한테는 전자를 못 주고 활성산소한테 줘서 물로 만들어버림.

그러니까 메틸렌 블루는 전자전달계 1이랑 3에서 새어나오는 전자를 가로채서 활성산소 생성을 막고, 거기서 다시 활성산소를 없애면서 원래 상태로 돌아오면서 활성산소를 이중으로 제거함.

그러면 활성산소가 전부 사라지면 류코메틸렌 블루도 산소 말곤 전자를 줄 만한 곳이 없지 않을까?
하고 생각했다면 틀렸음.

왜냐면 류코메틸렌 블루는 너무 약해서 산소 말고 사이토크롬 C, 즉 산소 바로 전전 단계에 전자를 주고 다시 메틸렌 블루로 돌아가기 때문이지.

이러면 전자에서 뽑아낼 에너지가 좀 줄어드는 것 빼고는 별 문제가 없어짐. 그래서 독성이 거의 없다시피함.

즉 완벽한 미토콘드리아 항산화제인 셈이지.(4번 기전)

덤으로 앞에서 NADPH에 의해서 류코메틸렌 블루로 환원된 메틸렌 블루는 혈중에서 메트헤모글로빈혈증의 치료 역할을 하게 됨.


3. 메틸렌 블루의 역노화 2번 기전-세포 에너지 대사 조절을 중심으로


메틸렌 블루가 있는걸로 미토콘드리아가 보호된다는건 알겠는데 2번 기전은 어쩌다 활성화시킬까?
이걸 알기 위해서는 NAD가 뭔지 알아야 함.

NAD+랑 NADH는 세포에서 전자를 나르는데 쓰는 장바구니 같은 거임.

NAD+에 전자가 담기면 NADH가 되고, NADH에서 전자를 미토콘드리아 전자전달계로 비우고 나면 NAD+가 되는거지.

NAD+에 담을 전자는 당에서 가져오게 됨. 그리고 NADH에서 비워낸 전자는 에너지(ATP)를 만들면서 산소를 소모하게 됨.

그래서 에너지 대사에 뭔가 문제가 생기면 NADH랑 NAD+의 비율이 크게 바뀌게 됨.

NADH가 많다? 그러면 에너지를 안 쓰는 상황이거나, 미토콘드리아가 뒤졌거나, 산소가 없거나 하는 상황일 수 있는거고
NAD+가 많다? 그러면 에너지를 과하게 쓰고 있거나, 당이 너무 부족하거나, 미토콘드리아가 고장나서 활성산소만 양산하고 있거나 하는 상황일 수도 있는거지.

그럼 이제 메틸렌 블루가 세포 안에서 뭘 하는지 다시 떠올려보자.

에너지를 수확하던 전자전달계에서 전자를 빼와서 마지막 단계로 옮겨버리니 에너지가 충분히 만들어지지 않음. 그래서 더 많은 양의 NADH를 사용하게 됨.

그리고 NADH가 NAD+로 바뀌어서 나오니 NAD+의 비율이 올라감.

이제 세포 입장에서는 뭔가 이상하지.


미토콘드리아에서 계속 단백질 복합체 4번이 부족하다는 신호를 보냄.
NADH는 계속 소모되는데 에너지는 그만큼 안 나옴.
에너지가 부족하니 땔감 더 많이 넣어야 하네?
에너지를 만드는 동안 활성산소는 계속 생길거고, 그러면 손상도 심해지겠네?
그 와중에 미토콘드리아까지 부족하네?

뭔가 문제가 생긴게 확실하니 몇가지 수복 기능을 활성화하게 됨(서투인, Nrf2활성화 등, 2번 기전)

뭔가 이상한 소기관도 치워보고(autophage), DNA도 좀 점검해보고, 그러면서 돌연변이도 좀 고쳐보고, 그러면서 텔로미어도 좀 손보고(1번 기전)

그렇게 메틸렌 블루의 역노화 작용이 일어나게 되는거임.


4. 역노화 약물로서 사용하지 못 하는 이유


그만큼 좋은 약이면 왜 안 쓸까? 그건 그만큼 위험한 약물이기 때문임.

우선 메틸렌 블루는 뇌에도 쉽게 들어갈 수 있음.

그것 자체는 큰 문제가 아니지, 왜냐하면 뇌세포도 노화되니까.

심지어 메틸렌 블루는 뇌 신경회로의 가소성을 늘려서 뇌의 노화도 억제한다고도 함.

그런데 문제는 이 작용의 일부는 MAO-A의 억제로 인한 것이라는 점임.

MAO-A는 뇌에서 모노아민 계열의 신경 전달 물질을 분해하는 효소임.

세로토닌, 도파민, 노르에피네프린 등이 MAO-A가 분해하는 신경전달 물질임.

그래서 이 효소가 작용하지 않으면 저 세 물질의 농도가 올라가게 됨.

우울증 환자에게는 치료제로도 사용될 수 있지만, 일반인이 사용하게 되면 정신적 문제가 생길 수도 있음.

거기에 메틸렌 블루는 이 억제 작용이 굉장히 강함.

어느정도냐 하면 메트헤모글로빈혈증 치료를 위해서 혈관에 주입한 메틸렌 블루가 세로토닌 신드롬을 일으킬 수 있을 정도임.

이건 세로토닌이 과잉할 때 발생하는 증상으로 심하면 목숨을 잃을 수도 있음.

앞서 Azure-A와 Azure-B가 메틸렌 블루에서 메틸기 몇 개를 떼어낸 형태라고 언급했었지?

사실 그 변환 과정이 간에서 일어남.

이 둘은 메틸렌 블루보다도 강한 MAO-A 저해제라서 효과가 절대 약해지지 않음. 즉 혈관에 밀어넣는 것보다 직접 먹는게 더 위험한 셈이지.

물론 이런건 없애면 그만이긴 함.

메틸렌 블루의 구조에서 디메틸아민 부분이 문제인거라, 그 부분을 변형하면 MAO-A 저해제 활성은 줄일 수 있음.

그런데 이러면 구조가 바뀐거라 임상시험을 다시 해야 한다는게 문제임.

물론 이런것도 의사가 적당히 조절해가면 문제가 없을 것 같기도 함.
이미 치료제라고 혈관에 직접 주입하기도 하는데, 노화를 막는다면 뭔들 문제일까?
심지어 그 문제를 근본적으로 해결하는 방법도 제시됐으니, 임상만 하면 될 것도 같고.

아님. 우울증 환자한테도 좋은 치료제로 쓰일 수 있는데도 아직까지 쓰이지 않는 이유가 있기 때문임.

그건 바로 메틸렌 블루가 파란색이라는 거야.

뭔 개소린가 싶겠지만, 메틸렌 블루를 사용하면 펄스옥시미터라는 장비를 사용할 수 없게 됨.

이 장비는 손가락에 딸깍 끼우기만 하면 혈중 산소포화도를 측정할 수 있어서 많이 쓰임.

거기에 싸기까지 해서 이걸 안 쓰는 병원이 없음.

이 장비의 원리가 피 색에 따라 흡수되기도 하고 안 되기도 하는 빛을 쐬서 색을 보는거임.

그런데 메틸렌 블루는 여기서 산소포화도가 0이 찍히게도 할 수 있어서 이 장비를 못 쓰게 함.
산소포화도를 제대로 재려면 여러 파장을 쓰는 다른 비싼 장비를 쓰거나 아예 피의 산소 양을 직접 재는 장비를 사용해야 함.

그냥 여러 파장 재면 되는거 아닌가 싶고, 노화에 비하면 그게 큰 비용인가 싶기도 함.

근데 또 문제가 있음. 뭐냐면 메틸렌 블루의 부작용 중 하나가 메트헤모글로빈혈증이라는 사실임.

메틸렌 블루는 NADPH를 사용해서 환원된 다음 메트헤모글로빈을 그냥 헤모글로빈으로 환원시키면서 다시 메틸렌 블루로 돌아옴.

그런데 메틸렌 블루가 너무 많으면 거꾸로도 간다는게 문제임.

심지어 메틸렌 블루가 많아지게 되면 산소랑도 직접 반응하기 시작해서, 역노화를 시도하다 질식해서 죽을 수도 있음.

가장 큰 한계는 이 모든 문제 때문에 실제 사람에게서 역노화를 임상실험할 비용이 안 모인다는거긴 함...


5. 우회 방법


사실 이 모든 문제에도 메틸렌 블루 자체는 이미 시장에서 역노화 약물로 사용되고 있음.

어떻게 저 문제들을 해결했을까? 답은 해결 안 했단거임.

피부에만 바르면 뇌로 갈 일도 없고, 혈액에서도 지랄 안 할거니까.

그래서 지금 외국에서는 선크림, 레티노이드랑 같이 셋 뿐인 효과 있는 화장품 원료로 유명함.


6. 결론

메틸렌 블루는 효과 좋은 역노화 약물이고, 대량생산도 되고 있지만, 쓰기는 힘들다.

사실 약간 위험성을 과장시킨 면도 있는 것이, 치료를 위해 쓰이는 메틸렌 블루 정도의 양에서도 충분히 역노화 작용 자체는 일어나기 때문임.

하지만 종합병원에서 모니터링해가면서나 쓸 수 있는 비싼 역노화 약물에서 끝나지 않기 위해서는 개선이 필요함.

앞으로 값싼 역노화 약물로 개발돼서 나왔으면 좋겠음.

7. 참고자료


Xue H, Thaivalappil A, Cao K. The Potentials of Methylene Blue as an Anti-Aging Drug. Cells. 2021 Dec 1;10(12):3379. doi: 10.3390/cells10123379. PMID: 34943887; PMCID: PMC8699482.
Xiong, ZM., O’Donovan, M., Sun, L. et al. Anti-Aging Potentials of Methylene Blue for Human Skin Longevity. Sci Rep 7, 2475 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-02419-3
Delport A, Harvey BH, Petzer A, Petzer JP. Methylene Blue Analogues with Marginal Monoamine Oxidase Inhibition Retain Antidepressant-like Activity. ACS Chem Neurosci. 2018 Dec 19;9(12):2917-2928. doi: 10.1021/acschemneuro.8b00042. Epub 2018 Jul 25. PMID: 29976053.
Atamna H, Atamna W, Al-Eyd G, Shanower G, Dhahbi JM. Combined activation of the energy and cellular-defense pathways may explain the potent anti-senescence activity of methylene blue. Redox Biol. 2015 Dec;6:426-435. doi: 10.1016/j.redox.2015.09.004. Epub 2015 Sep 10. PMID: 26386875; PMCID: PMC4588422.