특정물질 제거하니 늙어서 오는 병이 억제됐다

국내 공동연구진이 실험쥐의 지방세포에서 특정 유전물질을 제거하자 노화와 관련된 대사질환이 억제된다는 것을 알아냈다.

이는 노화 관련 만성 대사질환을 유발하는 새로운 신호전달 경로를 밝혀낸 것으로 향후 지방세포를 활용한 항노화, 면역증진, 항염증을 위한 치료제 개발은 물론, 해당 현상을 활용한 다양한 응용기술 개발에 도움이 될 것으로 보인다.

한국기초과학지원연구원(KBSI) 서울서부센터 황금숙 박사팀이 고려대 생명과학부 구승회 교수, 포항공과대(POSTECH) 생명과학과 김종경 교수팀과 함께 노화에 의한 분지사슬 아미노산(BCAA) 대사경로의 저하가 지방세포의 기능 이상 및 만성 대사질환을 유발한다고 25일 밝혔다.

고려대 구승회 교수는 "노화에 의한 CRTC2의 지방세포에서의 증가가 BCAA 분해 억제를 통해 세포노화 및 대사질환을 유발하는 핵심 인자임을 최초로 밝혔다"며, "지방세포에서 선택적으로 CRTC2를 억제하거나 PPAR gamma를 활성화시키게 되면, 노화 억제 및 건강수명 연장의 효과를 기대할 수 있다"고 말했다.

지방조직은 에너지 대사 조절의 핵심적 역할을 한다. 특히, 세포노화는 지방조직을 구성하는 지방세포, 지방전구세포 및 다양한 면역세포들에서 일어나며, 이들이 분비하는 다양한 물질(SASP)들이 노화 촉진과 지방조직의 기능 저하를 유발한다. 그결과, 간이나 근육세포에 지방 축적 및 인슐린 저항성 증가에 따른 대사질환을 유발해 건강수명을 감소시킨다.

공동연구진은 지방세포에서 유전자 'CRTC2'가 증가해 세포가 늙어가는 것을 촉진시킨다는 것을 알아냈다. 결과적으로 지방조직의 기능을 잃고 노화와 관련된 만성 대사질환의 원인이 된다는 것을 최초로 확인했다.

지방조직에서 CRTC2는 지방세포 분화의 핵심 원인물질은 'PPAR 감마'가 나타나는 것을 낮춰 BCAA의 분해를 막는다. 이는 결국 성장 원인물질과 영양소 등 여러 자극들을 통합해 성장 및 대사를 조절하는 단백질 'mTORC1'의 활성을 증가시킨다는 것을 뜻한다. mTORC1이 많이 생겨나면 세포노화를 유발하고, 미토콘드리아의 항상성을 떨어뜨려 노화를 촉진한다.

늙은 생쥐의 지방세포를 살펴본 결과 SASP, 특히 염증성 사이토카인이 많이 생겨났다. 이는 지방전구세포가 분화되는 것을 억제하고 면역세포를 조절해 지방세포 리모델링을 유도했다.

특히, 실험쥐에서 CRTC2를 지방세포에서 제거해보니 BCAA-mTORC1가 제대로 작동되지 않아 노화에 의한 만성 대사질환이 억제됐다. 이는 CRTC2 또는 BCAA 분해 조절을 통한 노화 현상 억제가 가능함을 시사한다.

KBSI 황금숙 박사(부원장)는 "대사체 프로파일링 분석과 동위원소 추적 대사흐름 분석 등 최신 분석과학 신기술을 통해 지방세포의 노화 대사경로를 밝힌 성과"라며, "향후에도 KBSI가 보유한 최첨단 선도연구장비 플랫폼을 활용해, 노화 및 난치성 질환 등 국가·사회적 현안 해결을 위한 연구를 확대해 나가겠다"고 밝혔다.