고려대학교 의과대학 대학원 전옥희 교수팀과 미국 버클리 캘리포니아대 이리나 콘보이 교수팀은 노화 혈액 내의 노화 유발 인자가 전신으로 퍼져 세포 노화 전이 현상을 유발함을 밝힘으로써 개체 노화를 촉진하는 새로운 원인임을 규명했다.

노화 유발 인자를 생산하는 노화세포는 복합적 스트레스에 의해 정상세포가 변형되며 생성되는데, 특히 노화세포는 나이가 들면서 많이 증가한다. 

이러한 노화세포는 만성 전염증성 환경을 유도하고, 만성 조직 손상을 야기해 개체 노화(Aging)를 촉진한다고 알려져 있다. 

연구진은 젊은 쥐와 나이든 쥐 간에 혈액을 교환할 수 있는 실험 기법 (heterochronic blood exchange)을 이용해 나이든 쥐의 혈액 내 노화세포로부터 분비되는 인자들이 젊은 쥐의 정상 세포 및 조직의 노화를 유도하는 '노화 전이'를 유발한다는 것을 새로이 밝혀냈다.

연구팀은 나이 많은 쥐의 혈액 속에서 순환하는 각종 인자들이 어린 쥐의 혈관에 들어갔을 때 어린 쥐의 간, 신장, 골격근 세포와 조직에 세포 노화를 유발해 간섬유화, 근위 신세관 손상 및 근력 감소 등 노화를 가속화 한다는 사실을 발견했다. 

반대로, 나이가 많은 쥐에 노화세포를 없애는 '세놀리틱 물질' 주입하면 나이가 들면서 증가한 혈액의 특정 유해 단백질의 노화 전이 기능을 억제해 노화로 인한 증상을 막는데 도움됨을 확인했다.

현재까지 개체 노화의 촉진은 주로 나이 드는데 따른 노화세포 자체의 축척이라는 세포 자율 과정 틀에서 연구됐다. 

하지만 본 연구는 혈액내 노화세포에서 유래된 물질이 긴 텔로미어, 손상되지 않은 DNA 등을 가진 어린 동물의 세포와 조직의 노화를 유도 할 수 있다는 것을 밝혔다. 

나아가 이를 통해 '노화세포 유래 물질의 전달'이라는 비세포 자율 과정을 통해서 개체 노화 및 노화-연관 질환의 원인이 될 수 있다는 점도 밝혔다.

전옥희 교수는 “이번 연구는 노화 과정이 단순히 생물학적 시간의 흐름에 의한 과정이 아니라 노화 전이를 통해 더욱더 가속될 수 있다는 새로운 패러다임을 제시한 점에서 의미가 있다”며, “앞으로 다양한 혈액 내 노화 유발 인자를 제거하는 세놀리틱 약물을 개발함으로 다양한 노화 질환 치료에 효과적으로 적용될 수 있길 기대한다”라고 소감을 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 추진하는 신진연구지원사업 등의 지원으로 수행됐다. 연구 성과는 네이처 자매지인 <Nature Metabolism (IF=19.950)> 7월 29일자 온라인 판에 ‘Systemic induction of senescence in young mice after single heterochronic blood exchange’라는 제목으로 게재됐다.