국내 연구진, 지방세포의 노화 유발 새 기전 규명

(대전ㆍ충남=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 노화 연관 만성 대사질환을 유발하는 새로운 신호전달 경로를 규명해 주목된다.

이에 따라 향후 지방세포를 활용한 항노화, 면역증진, 항염증을 위한 치료제 개발은 물론 해당 기전을 활용한 다양한 응용기술 개발에도 탄력이 붙을 것으로 기대된다.

한국기초과학지원연구원(KBSI)은 서울서부센터 황금숙 박사 연구팀이 고려대 생명과학부 구승회 교수, 포스텍 생명과학과 김종경 교수 연구팀 함께 노화에 의한 분지사슬 아미노산(BCAA) 대사경로의 저하가 지방세포의 기능 이상 및 만성 대사질환을 유발하는 새 기전을 알아냈다고 25일 밝혔다.

지방조직은 에너지 대사 조절의 핵심 기능을 수행한다.

연구팀은 노화에 따른 지방세포에서의 CRTC2 증가가 세포노화를 촉진해 궁극적으로 지방조직의 기능 상실 및 노화 연관 만성 대사질환의 원인이 됨을 최초 확인했다.

또 지방조직에서 CRTC2는 지방세포 분화의 핵심 인자인 PPAR gamma의 발현을 낮춰 BCAA의 분해를 저해하며, 이는 결국 성장인자, 영양소 등 여러 자극들을 통합해 성장·대사를 조절하는 mTOR complex 1(mTORC1)의 활성을 증가시킨다는 것을 대사체 유전체 통합 분석으로 밝혀냈다.

mTORC1의 과활성은 세포노화를 유발하고, 미토콘드리아의 항상성을 저하해 노화를 촉진한다.

노화 생쥐의 지방세포에서는 SASP, 특히 염증성 사이토카인인 IL-1beta 및 TNF-alpha의 분비가 증가하며, 이는 지방전구세포의 분화능 억제 및 면역세포 조절을 통해 지방세포 리모델링을 유도한다는 사실도 확인했다.

특히 CRTC2를 지방세포에서 제거한 생쥐에서는 BCAA-mTORC1 축의 활성화가 제한돼 궁극적으로 노화에 의한 만성 대사질환 유발이 억제되는 것을 밝혀냈다.

이는 CRTC2 또는 BCAA 분해 조절을 통한 노화 현상 억제가 가능함을 시사한다.

구승회 교수는 “이번 연구는 융합 오믹스 최신 기술을 활용, 노화에 의한 CRTC2의 지방세포에서의 증가가 BCAA 분해 억제를 통해 세포노화 및 대사질환을 유발하는 핵심 인자임을 최초로 밝혔다"며 "지방세포에서 선택적으로 CRTC2를 억제하거나 PPAR gamma를 활성화시키게 되면 노화 억제 및 건강수명 연장의 효과를 기대할 수 있다”고 말했다.

황금숙 박사는 "대사체 프로파일링 분석과 동위원소 추적 대사흐름 분석 등 최신 분석과학 신기술을 통해 지방세포의 노화 대사경로를 밝힌 성과”라며 "향후 KBSI가 보유한 최첨단 선도연구장비 플랫폼을 활용해, 노화 및 난치성 질환 등 국가·사회적 현안 해결을 위한 연구를 확대해 나가겠다”고 밝혔다.

KBSI 첨단장비기반 멀티오믹스 빅데이터 융합플랫폼 구축사업, 과학기술정보통신부·한국연구재단 국가마우스표현형 분석기반구축사업 및 중견연구자사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 결과는 노화연구분야 세계 최고의 국제학술지 '네이처 에이징(Nature Aging)'에 지난 24일 게재됐다.

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