“나이 들수록 면역력 왜 약해지나?”… ‘이 단백질’ 때문이라고?

혈소판 인자 4 저하가 혈액 줄기세포 기능 무너뜨려

나이가 들수록 감기에 잘 걸리고 회복도 더디다는 말을 흔히 한다. 사진=게티이미지뱅크

나이가 들수록 감기에 잘 걸리고 회복도 더디다는 말을 흔히 한다. 면역력이 약해지는 현상을 '노화의 자연스러운 결과'로 받아들이는 것이다. 그러나 노화에 따른 면역력 약화에는 특정 단백질의 감소라는 명확한 생물학적 메커니즘이 관여한다는 연구 결과가 나왔다.

과학매체 사이언스데일리 등 보도에 따르면 미국 일리노이대 시카고캠퍼스(UIC) 약리학·재생의학과 산드라 핀요 교수팀은 '혈소판 인자 4(platelet factor 4, PF4)'라는 단백질이 노화 과정에서 감소하면서 혈액과 면역 체계의 근간을 이루는 조혈 줄기세포 기능이 급격히 저하된다는 사실을 확인했다. 이 연구는 국제 혈액학 학술지 ⟪Blood⟫의 최근호에 발표됐다.

조혈 줄기세포는 골수에 존재하며, 적혈구를 포함한 골수계 세포와 T세포·B세포 같은 림프계 면역세포를 모두 만들어내는 핵심 세포다. 젊은 시기에는 이들 세포가 균형 있게 생성돼 혈액과 면역 기능이 안정적으로 유지된다.

하지만 노화가 진행되면 줄기세포의 분화가 점차 골수계 세포 쪽으로 치우치고 감염 대응에 중요한 림프계 면역세포의 생성은 줄어든다. 이 같은 변화는 고령자의 면역 기능 저하와 연관되며, 고령자가 골수 이식 공여자로 제한되는 이유 중 하나로도 알려져 있다.

연구진은 생쥐 모델과 인간 골수 샘플을 분석해, 혈소판 인자 4가 조혈 줄기세포의 분열 빈도를 조절하는 중요한 신호 분자라는 점을 밝혀냈다. 젊은 개체에서는 PF4가 줄기세포의 과도한 분열을 억제해 세포 기능의 안정성을 유지한다.

반면 나이가 들면 면역 세포에서 생성되는 PF4의 양이 감소한다. 그 결과 줄기세포는 더 자주 분열하게 되고 이 과정에서 유전자 돌연변이가 축적될 가능성이 높아진다. 연구진은 이러한 변화가 만성 염증, 혈액암 위험 증가, 심혈관 질환과 연관될 수 있다고 설명했다.

연구진은 PF4를 다시 보충했을 때 나타나는 변화도 확인했다. 노령 생쥐에게 한 달 이상 PF4를 투여하자, 혈액과 면역 세포의 기능과 특성이 젊은 개체와 유사해졌다. 실험실에서 배양한 노화된 인간 조혈 줄기세포에서도 PF4를 처리했을 때 세포 기능이 개선되는 현상이 관찰됐다.

다만 연구진은 혈소판 인자 4 하나만으로 전신 노화를 되돌리거나 인간의 수명을 연장할 수 있을 것으로 기대해서는 안 된다고 강조했다. 핀요 교수는 "PF4가 모든 조직의 노화를 해결하는 만능 열쇠는 아니지만 혈액과 면역계에서 나타나는 연령 관련 변화에 대응하는 새로운 연구 방향을 제시한다"고 설명했다.

정은지 기자 (jeje@kormedi.com)