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[사이테크 플러스] "줄기세포 유전자로 노화된 쥐 골격근 세포 회춘"

송고시간2021-09-15 14:48

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미국 연구팀이 줄기세포나 암세포 등에서 세포의 분열과 성장 등에 관여하는 것으로 알려진 유전자(나노그·NANOG)를 노화가 진행된 쥐의 골격근육 세포에 발현시키는 방법으로 세포를 젊은 상태로 되돌리는 데 성공했다.

미국 버펄로 뉴욕주립대(SUNY) 스텔리오스 안드레아디스 교수팀은 15일 나노그 유전자를 골격근 세포에 과발현시켜 세포 노화를 되돌리는 데 성공했다며 연구 결과가 세포 노화를 되돌리는 치료법 개발과 아테롬성 동맥경화나 골다공증 등 노화 관련 질환 치료에 기여할 것으로 기대한다고 밝혔다.

연구팀은 특히 조기 노화가 진행된 실험 쥐의 근육 세포에 나노그 유전자를 과발현시키자 근육 세포 속에 근육 줄기세포가 증가한 것으로 나타났다며 이는 세포를 종양발생 위험이 따르는 세포 재프로그래밍 과정 없이 직접 노화 전 단계로 되돌릴 수 있는 가능성을 보여준다고 설명했다.

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미국 연구팀 "나노그 유전자가 과발현된 근육세포의 노화 역전 확인"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 미국 연구팀이 줄기세포나 암세포 등에서 세포의 분열과 성장 등에 관여하는 것으로 알려진 유전자(나노그·NANOG)를 노화가 진행된 쥐의 골격근육 세포에 발현시키는 방법으로 세포를 젊은 상태로 되돌리는 데 성공했다.

미국 버펄로 뉴욕주립대(SUNY) 스텔리오스 안드레아디스 교수팀은 15일 나노그 유전자를 골격근 세포에 과발현시켜 세포 노화를 되돌리는 데 성공했다며 연구 결과가 세포 노화를 되돌리는 치료법 개발과 아테롬성 동맥경화나 골다공증 등 노화 관련 질환 치료에 기여할 것으로 기대한다고 밝혔다.

이 연구 결과는 과학저널 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances) 온라인판 최신호에 게재됐다.

분열과 성장 능력을 떨어뜨리는 많은 노화 요인들이 포함된 근육 세포(왼쪽)와 NANOG 유전자 과발현으로 젊음을 회복한 근육세포(오른쪽) [University at Buffalo 제공. 재판매 및 DB 금지]

분열과 성장 능력을 떨어뜨리는 많은 노화 요인들이 포함된 근육 세포(왼쪽)와 NANOG 유전자 과발현으로 젊음을 회복한 근육세포(오른쪽) [University at Buffalo 제공. 재판매 및 DB 금지]

나노그 유전자는 줄기세포가 거의 모든 다른 세포로 분화하는 데 관여하는 단백질 정보를 담고 있으며, 그 명칭은 아일랜드 전설에 등장하는 '영원한 젊음의 땅'(티르 나 노그. Tir na nOg)에서 유래했다.

연구팀은 원래 근육조직으로 발달하게 되는 배아 전구체 세포지만 이미 노화가 진행돼 더는 분열과 성장을 하지 못하는 근아세포(筋芽細胞)에 나노그 유전자를 과발현시킨 다음 세포의 변화를 관찰했다.

그 결과 나노그 유전자가 과발현된 늙은 근육 세포에서는 자가포식 작용과 에너지 항상성, 게놈 안정성, 핵 완전성, 미토콘드리아 기능 등 노화 관련 특성들이 개선돼 세포가 젊어지는 것으로 확인됐다.

연구팀은 특히 조기 노화가 진행된 실험 쥐의 근육 세포에 나노그 유전자를 과발현시키자 근육 세포 속에 근육 줄기세포가 증가한 것으로 나타났다며 이는 세포를 종양발생 위험이 따르는 세포 재프로그래밍 과정 없이 직접 노화 전 단계로 되돌릴 수 있는 가능성을 보여준다고 설명했다.

현재 연구가 활발히 진행되고 있는 줄기세포 치료법에서는 세포 재프로그래밍을 통해 일반 세포를 배아 만능 상태로 만든 다음 치료에 활용한다. 하지만 이 방법은 재프로그래밍 과정에서 세포가 암세포처럼 끊임없이 증식하는 문제가 생기는 경우가 많아 실제 치료에 적용하는 데 어려움이 있다.

안드레아디스 교수는 "우리 연구는 세포 신호나 신진대사에서 나노그 유전자의 노화방지 효과를 모방할 수 있는 약물의 표적을 찾기 위해 나노그 유전자의 작용 메커니즘에 초점을 맞췄다"며 "이 연구가 세포 노화를 되돌릴 수 있는 새로운 치료법 개발하고 노화 관련 질환으로 고통받는 많은 사람을 돕는데 기여할 것"이라고 말했다.

scitech@yna.co.kr

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