2024년 4월 1일

생쥐에서 역전된 노화의 주요 측면

 

스탠포드 대학에서 발표한 연구에서, 늙은 쥐는 비정상 줄기 세포를 표적으로 하는 항체로 치료한 후 더 젊은 면역 체계를 발달시켰다.

 

 

나이가 들수록 면역체계도 마찬가지이다. 면역노화 로 알려진 이러한 감소는 우리를 감염, 만성 염증 및 암과 같은 질병에 더 취약하게 만든다.

 

그러나 스탠포드 대학의 획기적인 연구에서는 표적 치료를 통해 면역 노화의 측면을 역전시킬 수 있음을 보여줌으로써 앞으로의 유망한 길을 밝혔다.

 

인간의 56~70세에 해당하는 18~24개월 된 쥐에게 새로운 치료법을 투여한 결과, 이 쥐는 더 어린 쥐와 유사한 방식으로 감염과 염증에 저항할 수 있게 되었다.

 

결과는 Nature 저널에 설명되어 있다.

 

이 연구에는 혈액줄기세포라고도 불리는 조혈줄기세포 (HSC)가 포함되었으며, 이는 면역노화의 진행에 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다.

 

HSC는 T 및 B 림프구 하위 유형과 같은 백혈구(백혈구)를 포함하여 혈액 세포의 지속적인 재생을 담당한다.

 

 

위에서 설명한 것처럼 HSC는 다양한 특수 면역 세포로 분화하여 유기체의 수명 전반에 걸쳐 면역 체계를 유지하는 데 중요한 기능을 수행할 수 있다.

 

그러나 시간이 지남에 따라 HSC는 노화와 세포 대사 활동으로 인한 DNA의 산화적 손상 축적과 텔로미어 단축으로 인해 자가 재생 능력이 감소한다.

 

이로 인해 일부 유형의 면역 세포 생산에 불균형(또는 "편향")이 발생하여 신체가 감염과 싸울 수 없게 되고 만성 염증에 걸리기 쉬워지며, 결과적으로 노화가 가속화되고 심장병 및 심장질환의 위험이 높아지거나 암이 발생한다.

 

스탠포드 팀은 항체를 사용하여 이러한 불균형을 일으킬 수 있는 특정 혈액 세포를 인식하고 공격하는 동시에 건강한 세포는 그대로 유지하는 치료법을 개발했다.

 

그들은 HSC가 나이가 들수록 선호하기 시작하는 골수 세포를 표적으로 삼았다.

 

이러한 편향은 "골수 편향"으로 알려져 있으며 골수 세포(예: 호중구 및 단핵구)는 더 많이 생성되지만 림프구 세포(예: 적응 면역에 중요한 B 및 T 림프구)는 더 적게 생성된다.

 

스탠포드 대학의 병리학 및 발달 생물학 교수이자 줄기세포 생물학 및 재생의학 연구소 소장인 Irving Weissman은 "나이가 많은 사람들은 새로운 B 및 T 세포 림프구를 많이 만들지 않습니다."라고 말했다.

 

"COVID-19 팬데믹이 시작되면서 노인들이 젊은 사람들보다 더 많이 사망하고 있다는 것이 금방 분명해졌습니다. 이러한 추세는 백신 접종이 가능해진 후에도 계속되었습니다. 우리가 생쥐에서 했던 것처럼 노화된 인간의 면역 체계를 활성화할 수 있다면, 차세대 글로벌 병원체가 발생할 때 생명을 구할 수 있습니다."

 

Weissman은 1980년대 후반 쥐와 인간에서 HSC를 최초로 분리한 연구의 선구자이다. 그 이후 수년 동안 그와 그의 동료들은 이러한 줄기세포의 분자적 행동을 훨씬 더 자세히 조사하여 그들이 담당하는 많은 세포 유형 간의 복잡한 관계를 열심히 추적했다.

 

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비정상 줄기세포 38% 감소

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이번 최신 연구에서는 늙은 쥐 6마리에게 항체 주사를 맞았다. 일주일 후, 같은 연령의 치료받지 않은 설치류 6마리에 비해 "편향된" 줄기 세포 수가 38% 더 낮았다.

 

즉, 비정상 줄기 세포의 수가 적고 젊은 면역 세포의 혼합 비율이 더 높다. 치료를 받은 쥐는 병원균을 인식하고 퇴치하는 데 중요한 두 가지 유형의 백혈구가 훨씬 더 많았으며 염증 수준도 낮았다.

 

 

연구 공동 저자인 제이슨 로스(Jason Ross) 박사는 “그것은 일종의 시계를 되돌리는 것과 같다고 생각할 수 있습니다.”라고 설명했다.

 

"우리는 이러한 [면역] 세포의 비율을 더 어린 성체 ​​쥐의 [것과] 더 유사하게 만들고 있습니다. 적응 면역에 관여하는 세포로의 전환을 볼 수 있었을 뿐만 아니라 염증 수준의 약화도 관찰했습니다. "우리는 단일 치료 과정이 그렇게 오래 지속되는 효과를 가지고 있다는 사실에 놀랐습니다. 치료를 ​​받은 동물과 치료를 받지 않은 동물의 차이는 두 달이 지난 후에도 극적으로 유지되었습니다."

 

치료된 동물에게 8주 후에 이전에 접한 적이 없는 바이러스에 대한 백신을 접종했을 때, 이들의 면역체계는 치료받지 않은 동물보다 더 강력하게 반응했으며, 해당 바이러스에 의한 감염에 훨씬 더 저항할 수 있었다.

 

"세포의 기능적 지표, 염증성 단백질의 유병률, 백신 접종에 대한 반응, 치명적인 감염에 저항하는 능력 등 노화된 면역 체계의 모든 특징은 단 하나의 세포 유형을 대상으로 하는 이 단일 치료 과정에 의해 영향을 받았습니다." 로스.

 

Weissman에 따르면 그의 팀이 인간 환자를 대상으로 항체 테스트를 시작하려면 최소 3~5년이 걸릴 것이라고 합니다. 동물 모델의 성공을 재현하는 것은 결코 보장되지 않습니다. 그러나 줄기 세포 생물학과 면역 세포 생산 측면에서 쥐와 인간 사이에는 유사점이 있다.

 

이번 연구에는 참여하지 않았지만 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스의 줄기세포 생물학자인 로버트 시그너(Robert Signer)는 “이것은 정말 중요한 첫 번째 단계”라고 말했습니다. "나는 그들이 다음번에 이 작품을 어디로 가져갈지 기대된다."

 

2004년에 장수 탈출 속도 라는 용어를 창안한 오브리 드 그레이(Aubrey de Grey) 는 이 연구가 " 매우 흥미롭다 "고 설명했으며 Weissman 팀이 "면역 체계 노화의 핵심 측면인 골수 편향을 역전시키는 최초의 실용적인 방법"을 달성했다고 언급했다.

 

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