특정 뇌세포가 활성화되면 쥐의 수명이 늘어나는 것으로 밝혀져! 회춘약 만들 수 있어

특정 뇌세포가 활성화되면 쥐의 수명이 늘어나는 것으로 밝혀져! 회춘약 만들 수 있어

신체 장기(臓器) 간의 조화가 건강과 젊음의 열쇠였습니다.
최근 들어 체내의 각 장기(臓器)가 서로 통신하는 연락 경로가 젊음과 활력의 샘이 될 수 있다는 것으려 알려졌습니다.

건강한 상태에서는 이러한 경로가 열리고 기관은 일체가 되어 원활하게 기능합니다.
그러나 시간이 지남에 따라 이러한 통신 라인은 서서히 퇴화하기 시작해 중요한 분자적·전기적 메시지를 받는 능력을 상실하고 그 조화는 흐트러지기 쉽습니다.

연락 경로·조화·메시지 등의 단어 때문에 언뜻 보면 고대 중국의학의 '기공'이나 인도의 '요가'를 연상되기도 합니다.
그러나 미국의 워싱턴대학(UW)에서 행해진 쥐를 통한 연구는 열기로 한 과학연구로, 화학 유전학적 수법을 이용해 연락 경로의 탐색이 이루어 졌습니다.

그 결과 뇌의 시상하부와 몸의 지방조직을 연결하는 연락경로가 에너지 생성의 중심으로 기능해 노화에 항거하는 육체의 젊음과 활력을 제공하는 것으로 나타났습니다.
또 놀랍게도 이번 연구에서는 연락 경로를 순환하여 활력을 주는 물질을 특정하는 데도 성공했습니다.

뇌와 육체는 어떤 경로로 연결되고 어떤 물질이 교류하고 있었을 까요?

 

In recent years, research has begun to reveal that the lines of communication between the body’s organs are key regulators of aging. When these lines are open, the body’s organs and systems work well together. But with age, communication lines deteriorate, and organs don’t get the molecular and electrical messages they need to function properly.

자세한 연구 내용은 2024년 1월 8일자로 「Cell Metabolism」에 공개되어 있습니다.


◆ 활성화하는 것만으로 젊어지는 회로가 존재한다
우리 몸 안에는 보이지 않는 비밀 통신망이 둘러져 있습니다.
이 놀라운 네트워크가 사실 우리의 노화를 통제하고 있다면 어떨까요?

최근 연구에 의해 이 체내의 연락 경로가 우리의 노화를 크게 조절하고 있다는 것이 밝혀졌습니다.
장기(臓器) 사이를 연결하는 통신라인이 원활하게 작동할 때 우리 몸은 마치 정밀한 시계처럼 조화롭게 작동합니다.

그러나 시간이 지남에 따라 이 통신시스템은 조금씩 노화하기 시작하여 몸의 각 부분에 중요한 메시지가 전달되지 않게 됩니다.
그리고 연락 빈도가 떨어져 가면 연락 경로 자체가 가늘어지고 끊어지기 쉬워지고, 또 다른 조화의 혼란을 일으키고, 이윽고 몸의 곳곳에 조화가 깨지는 것이 두드러지기 시작합니다.

최근의 견해로는 이 현상이야말로 노화의 정체 중 하나라고 생각되고 있습니다.
그럼 만약 이 비밀 통신로를 잘 관리한다면 우리는 노화를 늦출 수 있을까요?

워싱턴대학의 이마이 신이치로 등 연구팀은 뇌와 지방조직(脂肪組織)을 연결하는 통신로가 노화제어의 열쇠를 쥐고 있다고 생각합니다.

그들이 실시한 쥐를 통한 실험에서는 이 경로의 특정을 시도하여 놀라운 결과에 도달했습니다.
우리의 체내에는 자극하는 것만으로 회춘이 일어나는 것 같은 꿈같은 회로가 존재하는 것일까?

특정 뇌세포가 활성화되면 쥐의 수명이 늘어나는 것으로 밝혀져

◆ 몸에 활력이 돌아오고 수명도 7퍼센트 늘어났다
조사에서는 DREADD(디자이너 드래그에 의해서만 활성화되는 디자이너 수용체)라는 혁신적인 툴이 사용되었습니다.

뭔가 어려워 보이는 명칭이지만 원리는 간단합니다.
이 방법에서는 우선 독성이 없는 안전한 바이러스의 DNA에, 자연계에는 존재하지 않는 약물(CNO 등)에만 반응하는 센서(수용체)의 설계도를 짜 넣어 뇌세포에 주사합니다.

이렇게 함으로써 특정 약물을 주입하면 바이러스를 흡수한 뇌세포만을 활성화 혹은 억제시킬 수 있게 됩니다.

Credit:Kyohei Tokizane et al . DMHPpp1r17 neurons regulate aging and lifespan in mice through hypothalamic-adipose inter-tissue communication . Cell Metabolism (2024)

그러자 위의 그림의 녹색으로 나타난 시상하부에 존재하는 특정의 뉴런 그룹이 백색 지방 조직을 향해 신호를 보내고 있는 것이 밝혀졌습니다.
신호를 받은 지방조직은 에너지원이 되는 지방산과 eNAMPT라고 하는 특수한 효소가 작은 소포체(세포질에서 그물눈 모양으로 연결된)에 포장되어 방출되고 있는 것으로 밝혀졌습니다.

그리고 이 효소 'eNAMPT'가 혈액을 타고 시상하부에 도달하면 백색지방 조직을 향한 신호를 더 보내라고 뇌세포들을 촉진합니다.
이 피드백 루프가 진행되면 지방의 분해가 진행되어 뇌와 몸에 다량의 에너지원이 공급되게 됩니다.

그러나 노화된 쥐에서는 뇌세포의 기운이 없어지고 피드백 루프를 시작하기 위한 신호가 서서히 약해져 사용빈도도 낮아지는 것으로 나타났습니다.

Credit:Kyohei Tokizane et al . DMHPpp1r17 neurons regulate aging and lifespan in mice through hypothalamic-adipose inter-tissue communication . Cell Metabolism (2024)

또한 사용이 줄어들면 신경 경로의 배선도 서서히 노화하여, 젊었을 때에는 왼쪽처럼 견고했던 네트워크가 노화에 의해 오른쪽처럼 얇고 드문드문 되는 것으로 나타났습니다.

그리고 뉴런 내부를 자세히 조사하면, 본래는 핵 안에 존재하는 Ppplr17이라고 하는 단백질이, 노화한 쥐에서는 핵에서 새어 나와 세포질에 퍼져 있는 것을 알 수 있었습니다.

노화된 세포에서는 본래 있어서는 안 되는 장소에 단백질이 새어 나오는 경우가 있습니다.
그래서 연구자들은 유전적 방법을 이용해서 시상하부의 뉴런 핵 내부에 Ppplr17이 머물도록 해봤습니다.

노화에 따라 발생한 현상 중 하나를 세포 수준에서 제거한 것입니다.
그러자 놀랍게도, 조작이 행해진 쥐는 고령이 되어도 활동적이고 자주 쳇바퀴로 놀고, 윤기도 광택이 있어 보기도 젊어지고 있는 것이 밝혀졌습니다.

Credit:Kyohei Tokizane et al . DMHPpp1r17 neurons regulate aging and lifespan in mice through hypothalamic-adipose inter-tissue communication . Cell Metabolism (2024)

또 일반 쥐의 수명은 1000일(2.5년)을 넘지 않지만 조작된 쥐에서는 1000일을 넘어 생존하는 것도 나타났으며, 평균 수명도 7% 정도 증가한 것으로 나타났습니다.

남성의 평균 수명(약 80세)으로 환산하면, 이 변화는 대략 5.6년(게다가 건강하고 젊어진 상태에서의 5.6년간)에 상당합니다.
앞으로 이마이 등은 뇌와 지방 조직 사이의 연락 회로를 유지하기 위한 방법을 연구해 나갈 것이라고 말하고 있습니다.

예를 들어 eNAMPT를 외부에서 보급할 수 있다면 시상하부를 자극해 지방조직에서 추가적인 eNAMPT 생성을 촉진하고 피드백 회로를 강화할 수 있을 가능성이 있습니다.

만약 eNAMPT의 외부 보급에 의해 인간에서도 극적인 회춘이나 수명 연장이 일어난다면, 사상 최초의 회춘약, 혹은 수명 연장약이 될 것입니다.

*재미있거나 도움이 되셨다면 '구독' 꾹 눌러 주시기를 부탁드립니다. 늘 행복하세요.

 

Life span increases in mice when specific brain cells are activated
https://medicine.wustl.edu/news/life-span-increases-in-mice-when-specific-brain-cells-are-activated/

DMHPpp1r17 neurons regulate aging and lifespan in mice through hypothalamic-adipose inter-tissue communication
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S155041312300462X

DMHPpp1r17 neurons regulate aging and lifespan in mice through hypothalamic-adipose inter-tissue communication