“노화시계 늦출 수 있을까”…韓 연구진, 노화세포 억제 가능성 입증

- KBSI·고려대·포스텍 공동연구, 노화 연관 만성 대사질환 제어 신규 타깃 도출

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[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 노화 연관 만성 대사질환을 유발하는 새로운 신호전달 경로를 밝혀냈다. 향후 지방세포를 활용한 항노화, 면역증진, 항염증을 위한 치료제 개발은 물론, 해당 기전을 활용한 다양한 응용기술 개발에 탄력이 붙을 것으로 기대된다.

한국기초과학지원연구원(KBSI)은 황금숙 박사 연구팀이 고려대학교 구승회 교수, 포스텍 김종경 교수와 함께 노화에 의한 분지사슬 아미노산(BCAA) 대사경로의 저하가 지방세포의 기능 이상 및 만성 대사질환을 유발하는 새 기전을 알아냈다고 25일 밝혔다.

지방조직은 에너지 대사 조절의 핵심 기능을 수행한다. 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.

연구결과 요약 모식도.[고려대학교 제공]

연구팀은 노화에 따른 지방세포에서의 CRTC2 증가가 세포노화를 촉진해, 궁극적으로 지방조직의 기능 상실 및 노화 연관 만성 대사질환의 원인이 됨을 최초로 확인했다.

지방조직에서 CRTC2는 지방세포 분화의 핵심 인자인 PPAR gamma의 발현을 낮춰서 BCAA의 분해를 저해하며, 이는 결국 성장인자, 영양소 등 여러 자극들을 통합해 성장 및 대사를 조절하는 mTOR complex 1(mTORC1)의 활성을 증가시킨다는 것을 대사체 유전체 통합 분석을 통해 밝혀냈다. mTORC1의 과활성은 세포노화를 유발하고, 미토콘드리아의 항상성을 저하시켜 노화를 촉진한다.

노화 생쥐의 지방세포에서는 SASP, 특히 염증성 사이토카인의 분비가 증가되며, 이는 지방전구세포의 분화능 억제 및 면역세포 조절을 통해 지방세포 리모델링을 유도함을 단일세포 전사체 분석을 통해 확인했다.

특히 CRTC2를 지방세포에서 제거한 생쥐에서는 BCAA-mTORC1 축의 활성화가 제한, 궁극적으로 노화에 의한 만성 대사질환 유발이 억제되는 것을 밝혀냈다. 이는 CRTC2 또는 BCAA 분해 조절을 통한 노화 현상 억제가 가능함을 시사한다.

황금숙(왼쪽부터) KBSI 박사, 구승회 고려대 교수, 김종경 포스텍 교수.[고려대학교 제공]

구승회 고려대 교수는 “이번 연구는 융합 오믹스 최신 기술을 활용하여 노화에 의한 CRTC2의 지방세포에서의 증가가 BCAA 분해 억제를 통하여 세포노화 및 대사질환을 유발하는 핵심 원인임을 최초로 밝혀냈다”면서 “지방세포에서 선택적으로 CRTC2를 억제하거나 PPAR gamma를 활성화시키게 되면 노화 억제 및 건강수명 연장의 효과를 기대할 수 있다”고 설명했다.

황금숙 박사는 “이번 연구는 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.

이번 연구결과는 노화연구분야 국제학술지 ‘네이처 에이징(Nature Aging)’ 7월 24일자 논문으로 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com