메이요 클리닉, 노화 유발 '좀비 세포' 연구 7편 국제학술지 발표…토마티딘·세놀리틱 병행 실험
미국 메이요 클리닉 연구진이 분열을 멈추고도 몸속에 남아 염증을 일으키는 노화 세포, 이른바 '좀비 세포'를 겨냥한 7편의 연구를 국제학술지 네이처(Nature) 시리즈에 발표했다.
좀비 세포는 분열을 멈추고도 몸속에서 계속 활동하며 염증 물질을 내뿜어 노화 관련 질환을 유발하는 것으로 알려져 있다. 이번 연구들은 이 세포들이 더 이상 분열하지 않으면서도 대사 활동을 유지하고 염증 분자를 방출하는 메커니즘을 새롭게 규명했다.
연구진은 토마토에서 추출한 천연 화합물 '토마티딘(tomatidine)'이 노화된 쥐의 인지 기능을 향상시킨다는 결과를 확인했다. 다만 이 결과는 전임상 단계에 머문다. 세놀리틱(senolytic) 약물, 토마토 유래 화합물, 유전자 기법을 노화된 쥐에 적용한 결과, 염증 수치가 낮아지고 신체 허약도, 뇌 염증, 인지 수행 능력이 개선됐다.
이번 연구는 메이요 클리닉 로버트·알린 코고드 노화센터 소속 과학자들이 수행했으며, 좀비 세포의 역할을 단순히 확인하는 데 그치지 않고 세포 유형 식별, 염증 생성 원인, 영향 감소 방법을 집중적으로 탐구했다.
연구진이 주목한 또 다른 발견은 미토콘드리아와 만성 염증의 연결 고리다. 이번 연구는 좀비 세포가 방출하는 염증성 분자 혼합물인 'SASP(노화 관련 분비 표현형)'를 수년간 추적해 온 흐름 위에서 나왔으며, 국제학술지 네이처에 게재됐다. 연구를 이끈 메이요 클리닉 연구진은 "수년간 이 분야는 좀비 세포를 제거하는 데 집중해 왔다"며 "세포를 죽이는 대신 해로운 염증을 차단할 수 있는지를 물었다"고 밝혔다.
손상된 미토콘드리아는 세포 안으로 DNA와 RNA를 누출하거나 염증 유전자가 켜지는 방식을 바꾸는 경로를 통해 염증을 부추기는 것으로 나타났다. 이는 좀비 세포를 직접 제거하지 않고도 염증 신호만 차단하는 새로운 치료 전략이 가능하다는 것을 시사한다.
연구진은 좀비 세포를 보다 일관되게 찾아낼 수 있는 도구도 개발했다. SenMayo 유전자 세트는 다양한 조직과 실험 모델에서 좀비 세포를 일관되게 식별할 수 있는 방법을 제공한다. 이 도구는 노화된 사람의 뼈 생검에서 검증됐으며, 전임상 모델에서 좀비 세포를 제거한 뒤 유전자 신호가 감소하는 것도 확인됐다.
한 연구에서는 면역 신호에 관여하는 수용체인 IL-23R을 혈액과 조직에서 측정 가능한 노화 바이오마커 후보로 제시했다. 좀비 세포 부담을 신뢰할 수 있게 반영하는 혈액 지표가 확보된다면, 생물학적 나이를 추정하고 향후 치료 효과를 추적하는 데 활용할 수 있다.
이번 연구들은 미국 국립보건원(NIH) 공동 기금의 지원을 받는 세포 노화 네트워크(SenNet) 컨소시엄의 일환이기도 하다. 이 컨소시엄은 미국 전역의 연구자들이 협력해 다양한 조직에서 좀비 세포를 지도화하는 프로젝트로, NIH 공동 기금이 재원을 댄다.
메이요 클리닉 연구진은 "이번 연구들은 노화 관련 기능 이상에 기여하는 특정 좀비 세포를 정밀하게 식별하고 이해하며 표적으로 삼는 방향으로 노화 연구 분야를 진전시키고 있다"고 밝혔다.
연구진은 현재 결과가 의학적 적용 측면에서 예비 단계에 있으며, 사람을 대상으로 안전성과 유효성을 확립하기 위한 추가 연구가 필요하다고 강조했다.
