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세포는 어떻게 늙어가는가, 노화의 원인 규명
세포는 어떻게 늙어가는가, 노화의 원인 규명
  • 김태우 기자
  • 승인 2019.08.07 10:20
  • 댓글 0
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[더리포트] 세포가 늙는 원인 하나가 더 찾아졌다. 이에 따라 노화 억제 연구에 새로운 길이 열렸다.

7일 미 과학매체 사이언스데일리 등에 따르면 미국 서던캘리포니아대(USC) 비터비공과대 연구진은 인체의 여러 기관의 표면을 구성하는 상피세포에서 노화가 어떻게 일어나는지에 초점을 맞췄다. 대부분 암은 상피세포에서 발생한다.

연구진은 이번 연구에 앞서 체내 세포가 영구적으로 분열을 멈추는 자연스러운 과정인 ‘노쇠화’(senescence)에 주목했다.

노쇠화 세포는 자기재생(self-renewal)이나 자기분할(self-division)에 관한 무한한 잠재력을 지닌 줄기세포와 정반대 개념이다. 노쇠화 세포는 세포 주기가 억류돼 되돌릴 수 없는 상태이므로 다시는 분할할 수 없기 때문이다.

연구진은 노쇠화 세포를 중점적으로 관찰하던 중 DNA 같은 핵산의 구성 성분인 뉴클레오티드(뉴클레오타이드)가 생성되지 않는다는 점을 발견했다.

일반세포(좌)와 달리 노화 세포는 세포핵이 두 개 이상인 경우가 더 많은 것으로 나타났다. (사진=서던캘리포니아대(USC) 비터비공과대 제공)
일반세포(좌)와 달리 노화 세포는 세포핵이 두 개 이상인 경우가 더 많고, 이런 세포는 DNA를 합성하지 않는 것으로 나타났다. (사진=서던캘리포니아대(USC) 비터비공과대 제공)

연구를 이끈 알리레자 델파라 박사는 “이번 결과는 세포가 젊음을 유지하려면 뉴클레오티드의 생성이 반드시 필요하다는 것을 보여준다”며 “세포가 뉴클레오티드를 생성하는 능력을 잃게 되는 것을 막을 수 있다면 세포는 더 느리게 노화할 것”이라고 말했다.

연구진은 세포 안에서 영양분이 이동하는 생화학적 경로를 알아내기 위해 젊은 세포에 안정적인 탄소 동위체 표지 분자를 넣고 3D 영상으로 추적했다. 그 결과, 노화 세포 중에는 두 개의 세포핵을 지닌 것이 많은 데 이런 세포는 DNA를 합성하지 않는 것으로 나타났다.

이전까지 노화는 피부 진피층 속에서 콜라겐 생성 역할을 담당하며 섬유성 결합조직의 중요 성분을 이루는 섬유아세포와 관련해서 주로 연구됐다.

연구에 공동저자로 참여한 닉 그레이엄 조교수는 “노화는 양날의 검으로도 불리는 데 암을 예방하지만 당뇨병이나 심장기능 장애, 동맥경화증, 일반적 조직장애 등의 질병을 촉진하기 때문”이라고 말했다.

연구진의 목표는 노화를 완전히 막는 것이 아니다. 그렇게 하면 세포가 암으로 발달할 수 있기 때문이다. 하지만 이 연구는 새롭게 떠오르는 노화 억제 약물인 세놀리틱스를 개발하는 데 활용할 수 있다고 연구진은 기대감을 드러냈다. 여기서 세놀리틱스는 ‘노화(senescence)’와 ‘분해하는(lytic)’의 합성어다.

이에 대한 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘생화학저널’(Journal of Biological Chemistry) 최신호(7월25일자)에 실렸다.

 


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