양날의 검 STING: 연구에서 노화와 관련된 새로운 경로 확인
새로운 논문에 따르면, 항바이러스 신호 전달에 기여하는 경로를 제어하는 것으로 이전에 밝혀진 STING이라는 단백질은 세포 스트레스 해소와 세포 생존에도 중요한 역할을 하는 것으로 나타 났습니다.
"STING이 잘 알려진 염증 역할 외에도 스트레스와 손상을 줄이는 세포 보호 기능이 있다는 것은 매우 놀랍습니다." 피츠버그 대학과 UPMC 노화 연구소, 피츠버그 대학 세포 생물학과의 조교수이자 수석 저자인 제이 샤오준 탄(Jay Xiaojun Tan) 박사가 말했습니다.
"저희 연구 결과는 STING의 두 가지 기능의 균형이 세포 건강에 중요하며, 연령 관련 질병에 대한 치료법의 미래 개발에 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다." 탄 연구실의 박사후 연구원인 첫 번째 저자인 보 루 박사가 덧붙여 말했습니다.
건강한 인간 세포에서 DNA는 핵과 미토콘드리아 내부에 포장되어 있습니다. DNA가 세포질이라고 알려진 세포의 유체 성분으로 새어 나오면 무언가 잘못되었다는 것을 의미합니다.
"세포질 DNA는 감염, 세포 스트레스, 암 및 기타 질병과 관련된 위험 신호입니다." 탠은 이렇게 설명했습니다. "세포는 세포질에서 DNA를 감지하는 경고 시스템을 가지고 있는데, 여기에는 STING이 활성화되어 이러한 위협에 맞서기 위해 필요한 염증을 조정합니다."
STING에 의한 짧은 염증이 발생하는 것은 중요하지만, 어떤 사람들에게는 이 경로가 만성적으로 "활성화"되어 있습니다. 이 상태는 정상적인 노화뿐 아니라 신경 퇴행 및 기타 노화 질환과도 관련이 있는 것으로 알려져 있습니다.
다양한 스트레스에 대한 반응으로 STING 활성화의 잠재적 이점에 대해 자세히 알아보기 위해 Tan과 그의 팀은 세포 내의 전체 단백질 세트를 분석했습니다. 그들은 STING이 활성화되었을 때 TFEB와 TFE3라는 두 가지 전사 인자가 세포 핵으로 이동하여 더 많은 리소좀을 생성하는 유전자를 활성화한다는 것을 발견했습니다.
"리소좀은 자가포식에 관여하는 세포소기관으로, 손상된 물질을 청소하는 세포 과정으로, 거의 가사 또는 재활용 시스템과 비슷합니다." 탠이 말했습니다. "STING 활성화에 반응하여 세포는 TFEB와 TFE3를 사용하여 더 많은 리소좀을 생성하고 자가포식을 증가시켰습니다."
리소좀과 자가포식은 모두 장수와 건강수명(사람이 건강한 기간을 뜻함)과 밀접하게 연관되어 있습니다. 이는 STING의 이러한 보호 기능이 건강한 노화에 중요하다는 것을 시사합니다.
STING 차단 요법은 현재 연령 관련 질환의 맥락에서 연구되고 있지만, Tan에 따르면, 새로운 연구 결과는 이 전략이 STING의 자가포식/리소좀 촉진 기능도 차단하기 때문에 재고해야 한다고 제안합니다. 대신, STING 하류의 염증 경로 구성 요소를 선택적으로 표적으로 삼는 것이 단백질의 유익한 기능을 보존할 수 있기 때문에 더 나은 접근 방식일 수 있습니다.
특히 TFEB와 TFE3는 동물계 전반에 걸쳐 존재하는데, 이는 STING에 의해 유도되는 자가포식-리소좀 경로가 척추동물에서만 발견되는 염증 기능보다 진화적으로 더 오래되었음을 의미합니다.
새롭게 발견된 STING의 기능은 세포가 품질 관리를 유지하고, 비정상적인 물질을 제거하고, 세포 스트레스를 관리하는 고대 방식일 수 있습니다.
탄은 STING을 활성화하는 경미한 세포 스트레스가 운동이 신체에 도전하여 건강을 개선하는 것처럼 리소좀 품질과 자가포식 반응을 유지하는 데 중요할 수 있다는 가설을 세웠습니다.
"우리가 규칙적으로 운동하면 근육에 물리적 손상을 입히고, 이는 과도하게 복구하고 궁극적으로 근육을 키우는 복구 시스템을 촉발합니다."라고 그는 말했습니다. "저는 일반적으로 가벼운 스트레스로 세포에 도전하는 것이 리소좀 활동을 포함한 스트레스 반응 시스템을 강화하고 연령 관련 질병을 지연시키고 건강 수명을 개선하는 데 도움이 될 수 있는지 이해하고 싶습니다."
이 연구에 참여한 다른 저자로는 피츠버그 대학의 윌리엄 디온, 하오샹 양, 진루이 쉰, 의학박사, 보카이 주, 박사, 미네소타 대학의 도형 김 박사가 있습니다.
본 연구는 미국 국립보건원(NIH) 국립일반의학연구소(R35GM150506 및 R35GM130353)와 NIH 국립노화연구소(K01AG075142)의 지원을 받아 수행되었습니다.
출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/09/240920112717.htm
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