밤에 커피를 마시면 각성 상태가 지속된다는 사실은 잘 알려져 있다. 영국 Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology 및 University of Colorado 연구진은 카페인 섭취가 사람의 생체시계에 어떻게 영향을 미치는지 알아낼 수 있는 단서를 발견하였다.

생체시계 또는 24시간 주기리듬(circadian rhythm)은 체내 모든 세포에 작용하는데, 우리 몸이 외부의 밤낮 주기에 적응할 수 있도록 서로 다른 시간에 유전자를 켜고 끄는 작용을 한다. 멜라토닌(melatonin)은 사람들이 졸음을 느끼게 만드는 호르몬으로서, 특정 유발인자(흐릿한 불빛 등)에 의해 분비된다.

교대근무, 시차, 수면장애 등으로 인해 이러한 리듬이 깨지면 수면 상태에 변화가 생겨 심장질환, 제2형 당뇨병, 알츠하이머병 및 특정 정신질환 등으로 이어질 수 있다.

취침 3시간 전에 에스프레소 더블샷에 해당하는 양의 커피를 마실 경우 생체시계를 1시간 전으로 앞당기게 되어 멜라토닌 호르몬 상승이 지연된다.

미국 질병관리본부(CDC)에 따르면 미국인의 25% 이상이 충분한 수면을 취하지 못하고 있으며, 그 중 약 10%는 만성 불면증을 겪고 있다고 한다.

Science Translational Medicine지에 발표된 한 연구에서 5명의 사람들을 대상으로 실험을 실시하였다. 대상자들을 실험실에서 49일 동안 살게 하면서 낮 또는 밤을 인지할 수 있는 외부 빛이나 시계를 보지 못하게 한 채 밝은 빛 또는 희미한 빛에 노출시켰다. 밝은 빛은 카페인과 마찬가지로 주기리듬을 연장시키는 자극제로 알려져 있다.

대상자들에게 수면 3시간 전에 카페인(에스프레소 더블샷과 동등한 양) 또는 이에 상응하는 대조물을 주었다. 3시간 후에 침을 검사하여 멜라토닌이 얼마나 생성되었는지 평가하였다.

카페인을 섭취한 대상자들은 대조군 대비 40분 늦게 멜라토닌 수치가 상승하였다. 이러한 결과를 확증하기 위해 연구진은 실험실적으로 사람 세포에 카페인을 추가하는 연구를 실시하였으며, 그 결과 생체시계가 지연되는 것으로 나타났다.

이러한 결과는 카페인이 모든 세포에 있는 아데노신(adenosine) 수용체에 직접적으로 작용함을 보여준다. 이는 세포내 중요한 신호전달 분자인 cyclic adenosine monophosphate (cAMP) 수치를 증가시키는데, cAMP 분자는 생체시계에 중요한 역할을 한다. 세포 표면의 cAMP 단백질 수치를 감소시키면 카페인에 의해 발생한 생체주기의 지연이 감소하게 된다.

Medical Research Council (MRC) Laboratory of Molecular Biology의 John O'Neill 박사는 “이번 발견은 생체주기와 관련된 수면장애를 가진 사람들에게 중요한 시사점을 갖는다. 또한 이러한 세포 수준의 발견이 우리 몸의 자연적인 생체시계가 어떻게 긍정적 또는 부정적 영향을 받는지 이해하는 데 도움이 된다.”고 언급하였다.

또한 그는 생체시계에 대한 카페인의 영향을 이해함으로써 여행으로 인한 시차를 치료하는 데에도 도움이 될 수 있다고 부언하였다.


출처: Medical News Today