노화는 피할 수 없는 것인가 인체에서 노화된 근육(aging tissue )이 약화되고 수축하는 것처럼, 상대적으로 더 오래된 조직이 유지되고 스스로 회복되는 것을 곤란하게 하는 요인이 무엇일까 그런데, 매사추세츠 종합병원(Massachusetts General Hospital, MGH)과 런던킹스칼리지(King`s College London) 연구자들이 자신들의 새로운 연구 결과에서 노화로 근육의 수선이 약화되는 것과 관련된 메커니즘 그리고 근육 줄기세포가 존재하는 환경을 조종함으로써 노화 근육의 활력 회복에 도움이 될 방안을 설명한다. 이번 논문은 학술지 Nature의 인터넷 판에 실렸다.

인체에 있어 희박한 근육 줄기세포는 개별 골격근(skeletal muscle)의 내부에 위치한다. 줄기세포들이 보호하고 방어하는 근섬유(muscle fibers)의 표면에 위치하기 때문에 위성세포(satellite cells)라고도 불리는 이들 줄기세포는 근육이 재생능력을 유지하는 데 필수적이다. 줄기세포로서의 정체성을 유지하고 근육조직을 유지, 수선하는 능력을 유지하는 동안, 위성 세포들은 새로이 분화된 근육세포를 재생할 수 있다. 일반적으로 휴지기(dormant state )또는 휴면시기의 위성 세포들은 신속하게 반응하여 손상된 근육을 회복시킨다. 그러나 노화된 근육의 줄기 세포는 휴지기를 유지시키는 능력을 소실하고, 그 결과로 손상된 근육을 수선하라는 요청이 있을 때 충분히 반응할 수 없다는 것이 이번 연구에서 발견되었다.

운동선수의 훈련 스케줄에 회복시간이 중요한 것과 마찬가지로 줄기세포에게도 회복할 시간이 필요하지만, 노화된 줄기세포는 회복이 덜 된다는 것을 발견했다고 이번 논문의 교신 저자인 브랙(Andrew Brack) 박사는 말한다. 놀랍게도, 근육 재생 전의 이벤트들이 재생 잠재력(regenerative potential)에 주요한 영향을 미치는 것으로 확인되었다고 한다. 이는 사람에게 수면 그리고 건강한 음식 섭취가 필요한 것과 마찬가지이지만, 이러한 휴식에 대한 요구가 줄기세포의 분자수준에서도 작동하는 것은 매우 이례적인 것이라고 한다.

생쥐를 대상으로 한 일련의 실험에서, 저자들은 섬유아세포 생장인자-2(fibroblast growth factor-2, FGF2)라고 불리는 발달 단백질(developmental protein)의 수준이 노화된 근육의 줄기세포의 주변(microenvironment )에서 높아서, 줄기세포들이 휴지기에서 벗어나도록 한다는 것을 발견했다. 분열을 강요 받는 위성 세포들은 줄기세포로서의 정체성을 유지하는 능력을 상실하여, 그 줄기세포 집단이 감소된다.

연구팀은 또한 노화된 위성세포 또는 그 세포적 미소환경에서의 FGF신호화에서 노화와 관련된 증가를 막으면, 줄기세포의 상실이 억제되고, 노화 동안의 줄기세포 재생이 유지되고, 노화된 근육조직이 그 스스로를 회복시키는 능력이 극적으로 개선된다는 것을 발견했다. 선임저자인 차카라칼(Joe Chakkalakal) 박사는 이번 발견은 노화된 줄기 세포 또는 그의 미소환경을 표적으로 줄기세포와 그가 봉사하는 근육조직에의 노화로 인한 영향을 차단시키는 전략이 유효하다는 것을 증명했다고 한다.

FGF2가 근육발달에 있어 토대 역할을 하는 것으로 알려진 점을 생각하면, 이 발달 인자가 노화된 줄기 세포 환경에서 다시 발현되는 이유를 현재로서는 모르겠다고 브랙 박사는 말한다. 근육 발달 동안에는 유용했던 것이 노화 동안에는 유해하게 되는 것이다. 그래서, 이번 연구에서 얻는 교훈이 지속적으로 늘어나는 노령 집단의 건강 개선으로 이어질 수 있는지에 대해 의문을 가지게 되었다고 한다.

키워드 : 근육줄기세포, 휴지기, 섬유 아세포 생장인자

출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑

원문: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2012-09/mgh-icr092512.php

연도: 2012-09-29

제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2012.10.06 10:10

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