이미지 출처:  Blau Lab

연령 관련 근육 손실: 사람들은 30대부터 근육량과 근력을 잃기 시작하는 경향이 있으며, 50세부터는 10년마다 근육량의 최대 10%를 잃을 수 있다.

운동을 통해 잃어버린 근육을 회복하는 것이 가능하지만 건강 문제로 인해 웨이트 운동이 어려울 수 있다. 하지만 해결하지 않고 방치하면 노화로 인한 근육 손실로 인해 이동성이 감소하고 약화되어 낙상이나 기타 부상의 위험이 높아질 수 있다.

배경: 2020년 스탠포드 연구진은 나이든 쥐에서 15-PGDH라는 단백질을 한 달 동안 차단하면 근육량과 근력이 증가한다는 사실을 발견했다. 쥐는 더 오래 달릴 수 있었고 근육 세포는 어린 쥐의 근육 세포와 더 유사해지기 시작했다.

수석 저자인 헬렌 블라우(Helen Blau)는 "개선은 정말 극적이다."고 말했다. "늙은 쥐는 치료 한 달 후에 약 15%~20% 더 강해졌고, 근육 섬유는 어린 근육처럼 보인다."

미스터리: 해당 연구 이전에 스탠포드 팀은 PGE2라고 불리는 다른 분자가 근육 줄기 세포를 자극하여 운동이나 부상으로 인해 근육 섬유에 생성된 작은 찢어진 부분을 복구하여 근육량과 근력을 증가시킨다는 사실을 이미 알아냈다.

그들은 또한 15-PGDH 단백질이 이 유익한 PGE2 분자를 분해하고 우리 몸이 나이가 들수록 이 단백질을 더 많이 만든다는 사실을 알고 있었다. 이것이 바로 쥐의 노화 관련 근육 손실을 역전시키기 위해 15-PGDH를 차단하려고 시도하도록 영감을 준 것이다.

그들이 몰랐던 것은 15-PGDH 수준이 나이가 들수록 증가하는 이유였다.

새로운 소식: 그들은 이제 나이가 들수록 신경근 접합부(신경에서 근육으로 신호를 보내 수축을 지시하는 데 사용되는 연결)의 상실이 15-PGDH 증가의 원인임을 시사하는 연구를 발표했다.

블라우는 “생쥐의 다리 근육을 지배하는 신경을 절단하면 근육 내 15-PGDH의 양이 급격하고 극적으로 증가한다는 것을 발견했다.”고 말했다. "이것은 흥미롭고 새로운 통찰력이었다."

"그러나 우리를 가장 놀라게 한 것은 이 쥐들에게 15-PGDH 활성을 억제하는 약물을 투여했을 때 신경이 다시 자라서 대조군 동물보다 더 빨리 근육과 접촉한다는 것이었다. 힘과 기능의 빠른 회복을 위해 말이다.”

수술이 아닌 나이가 들면서 자연적으로 신경근 접합부를 잃은 나이든 쥐를 대상으로 한 실험에서 15-PGDH를 차단하면 연결의 재성장이 촉발된다는 사실이 확인되었다.

미래 전망: 생쥐에서 효과가 있는 치료법은 사람에게 적용되지 않는 경우가 많으며, 사람에서 15-PGDH를 차단하면 원치 않는 부작용이 발생할 수 있는지 알아내기 위해서는 더 많은 전임상 연구가 필요하다.

그럼에도 불구하고 연구자들은 15-PGDH를 줄이는 것이 신경근 접합부와 근육 조절의 상실로 이어지는 장애인 척수성 근위축증 환자에게 도움이 될 수 있는지 확인하기 위해 내년에 임상 시험을 시작할 수 있기를 바라고 있다.

그들은 또한 연령 관련 근육 손실에 초점을 맞춘 연구를 계속하는 것 외에도 이 치료법이 신경근 접합부 손실을 특징으로 하는 또 다른 질환인 ALS 환자에게 도움이 될 수 있는지 여부를 조사하고 있다.

블라우 박사는 “노화, 부상 또는 질병으로 인해 근력을 증가시킬 수 있는 약물 치료에 대한 긴급하고 충족되지 않은 요구가 있다.”라고 말했다. “치료 속도를 높이고 근력과 근육량을 회복하기 위해 약물 치료가 근육 섬유와 근육 수축을 자극하는 운동 뉴런 모두에 영향을 미치는 것으로 나타난 것은 이번이 처음이다. 독특하다.”