'골격근 노화 지도' 제작…근감소증 등 치료전략에 도움

근감소증 예방 및 치료 방법을 찾는 데 도움이 될 수 있는 연구 기초가 마련됐다. Thai Liang Lim/게티이미지뱅크 제공.

과학자들이 인간의 ‘골격근 노화’ 종합 지도를 제작했다. 나이가 들면서 발생하는 골격근 질환 예방 및 치료 전략을 세울 때 기초자료로 유용하게 활용될 것으로 보인다. 

스페인 폼페우파브라대, 미국 샌디에이고알토스연구소, 중국 BGI연구소 등 공동 연구팀은 노화가 일어난 골격근을 포괄적으로 살펴볼 수 있는 세포 지도를 만들어 연구결과를 22일 국제학술지 ‘네이처’에 발표했다. 

전 세계적으로 급속한 고령화 현상이 일어나면서 노화와 연관된 질병에 대한 이해가 점점 중요해지고 있다. 특히 80세 이상 고령에 이르면 골격근의 근육량이 줄고 기능이 점진적으로 상실되면서 근감소증이 발생할 수 있다. 근감소증에 이르면 운동 능력이 저하돼 일상생활에 어려움이 발생한다. 근감소증을 예방하거나 치료하려면 근감소증 발생 메커니즘에 대한 이해를 높여야 한다. 

연구팀은 세포 단위에서 근감소증에 대한 이해를 높일 수 있도록 성별, 연령, 지역 배경이 서로 다른 31명을 대상으로 하지 근육 생체검사를 진행해 38만7000개의 개별 세포 유전자 발현과 후성유전학적 상태를 분석했다. 이 데이터를 기반으로 세포 단위 골격근 노화 지도의 윤곽을 그렸다. 

인간의 골격근은 근섬유로 구성돼 있다. ‘1형 근섬유’와 ‘2형 근섬유’ 두 가지 유형으로 나뉜다. 1형 근섬유는 장거리 달리기나 사이클링처럼 지구력을 요하는 신체활동에 주로 관여하고 2형 근섬유는 점프, 단거리 달리기처럼 짧은 시간 폭발적인 힘이 필요한 신체활동과 연관된다.

연구팀은 골격근 노화 지도를 살펴 1형 근섬유는 나이가 들어도 비교적 안정적인 상태를 유지하며 노화 스트레스를 잘 견디는 반면, 2형 근섬유는 꾸준히 나빠지는 경향을 보인다는 점을 발견했다. 

연구팀은 노화가 진행됨에 따라 새로운 재생 친화적 근섬유와 퇴화 친화적 근섬유들이 나타난다는 점도 확인했다. 새 근섬유들은 나이가 들면서 근육이 빠르게 퇴화하는 데 관여할 수 있다는 점에서 근감소증 예방이나 치료 타깃이 될 수 있을 것으로 기대했다.  

DNA와 핵단백질로 구성된 염색질에서 근감소증에 대한 민감도와 연관을 보이는 부위도 확인됐다. 근감소증 진단 및 치료 등을 위한 잠재적인 타깃을 찾는 데 도움이 될 것으로 보인다. 

근육은 대체로 근육 줄기세포를 통해 스스로 회복할 수 있는 능력이 있다. 부상을 입으면 근육이 증식하고 손상된 부위를 회복시키기 위해 기존 근섬유와 융합한다. 연구팀은 나이가 들면 근육 줄기세포들의 재생 능력이 감소한다는 점도 발견했다. 

연구팀은 세포 단위에서 골격근 노화를 살핀 이번 연구가 노인들의 근감소증 및 근육 쇠퇴 등을 늦추거나 차단하기 위한 후속 연구의 기초 자료가 될 것이라고 밝혔다. 

푸라 무뇨스-카노프 샌디에이고알토스연구소 수석연구원은 “단일 세포 수준에서 인간의 근육 노화를 속속들이 살필 수 있는 지도를 만들었다”며 “노화 및 근감소증 분야에서 참고가 될 것”이라고 말했다. 또 “고령화 사회가 직면한 문제를 과학적인 방법으로 해결해 나가는 데 있어 국제적이고 다학제적인 팀워크가 중요하다는 점을 보여준 연구였다”고 덧붙였다.

[문세영 기자 moon09@donga.com]