숨겨진 세포 청소 비법으로 노화를 되돌릴 수 있다

과학자들은 세포 내부 정화 시스템을 활성화하면 노화를 유발하는 유해 단백질 축적을 막는 데 도움이 된다는 사실을 발견했습니다. 이 발견은 노화 관련 쇠퇴를 늦추거나 역전시키는 새로운 방법을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 출처: Shutterstock

허친슨-길포드 조로증 증후군(HGPS)은 소아에게 급속한 노화 징후를 보이는 희귀 유전 질환입니다. 이 질환을 앓는 사람들은 조기 피부 주름, 피부 탄력 저하, 체지방 감소, 탈모, 동맥 경화, 인슐린 저항성 등의 증상을 보이는 경우가 많습니다. 과학자들은 HGPS 환자의 약 90%가 프로게린이라는 단백질 결함으로 인해 발생한다는 사실을 발견했습니다.

프로게린은 세포에 해로운 "우성-음성" 효과를 미쳐 정상적인 세포 기능을 방해합니다. 이 비정상적인 단백질은 핵막(NE) 변형, DNA 손상 증가, 텔로미어 단축, 세포 주기 정지, 분열 능력 감소 등 여러 세포 문제를 유발합니다. 흥미롭게도, 점점 더 많은 증거에 따르면 소량의 프로게린은 자연 노화와 만성 신장 질환(CKD)에도 존재한다고 합니다. 따라서 프로게린 제거를 강화하는 치료법은 HGPS, CKD 및 기타 노화 관련 질환 치료에 유망할 수 있습니다.

세포가 프로게린을 어떻게 관리하는지 조사

베이징대학교와 쿤밍과학기술대학교의 장촨마오 교수가 이끄는 연구팀은 오랫동안 노화와 조로증의 생물학적 기전을 밝히는 데 집중해 왔습니다. 최근 Science China Life Sciences 에 발표된 연구에서 연구팀은 노폐물을 분해하는 작은 세포 구획인 리소좀이 프로게린을 제거하는 데 중요한 역할을 하는 핵심 과정을 밝혀냈습니다.

연구 결과, 리소좀의 결함이 HGPS 세포 내 프로게린 축적에 기여한다는 사실이 밝혀졌습니다. 더 중요한 것은, 리소좀 활성을 자극하면 이러한 세포 "청소" 기능을 회복하여 프로게린 제거와 세포 노화 징후 감소에 도움이 된다는 것을 입증했다는 것입니다. 이러한 발견은 리소좀이 HGPS, 만성신장질환(CKD) 및 기타 노화 관련 질환의 잠재적 치료법을 위한 중요한 새로운 표적임을 보여줍니다.

프로게린이 세포 내부에 축적되는 방식

연구진은 면역형광 이미징, 생세포 관찰, 그리고 생화학 분석을 결합하여 프로게린이 세포 내에서 어떻게 작용하는지 추적했습니다. 연구진은 핵막 근처에 처음 나타나는 프로게린이 핵막 출아(nuclear envelope budding)라는 과정을 통해 세포질로 이동할 수 있음을 관찰했습니다. 세포질에 도달한 프로게린은 일반적으로 세포의 자가포식-리소좀 경로(핵심 재활용 시스템)를 통해 분해되는데, 이는 세포 내 핵심적인 재활용 시스템입니다.

그러나 HGPS 세포에서는 이 시스템이 효율적으로 작동하지 않아 프로게린이 축적됩니다. 연구팀은 그 원인을 규명하기 위해 HGPS 환자 두 명의 일차 세포에서 RNA 시퀀싱을 수행했습니다. 그 결과, 리소좀 기능과 관련된 유전자의 활성이 현저히 감소한 것으로 나타났습니다. RT-qPCR, 면역형광, 생화학 분석을 포함한 추가 검사를 통해 이 세포들의 리소좀에 실제로 결함이 있음을 확인했습니다.

세포 노화에 맞서기 위한 리소좀 기능 회복

다음으로, 연구진은 리소좀 결함 복구가 프로게린 제거를 촉진하고 세포 노화를 늦출 수 있는지 시험했습니다. 연구진은 단백질 키나아제 C(PKC)를 자극하거나 포유류 라파마이신 표적 복합체 1(mTORC1)을 억제하는 두 가지 방법을 통해 리소좀 생합성(새로운 리소좀이 형성되는 과정)을 활성화했습니다.

두 가지 접근법 모두 리소좀 기능을 개선하고, 프로게린 제거를 촉진하며, DNA 손상, 성장 정지, 세포 활력 저하와 같은 세포 노화 징후를 감소시키는 데 성공했습니다. 이러한 결과는 세포 자체의 정화 시스템을 활성화하는 것이 프로게린 축적으로 인한 유해한 영향을 역전시키는 데 도움이 될 수 있음을 시사합니다.

리소좀을 표적으로 한 노화 방지 치료법을 향해

이 연구는 리소좀이 프로게린 제거 및 세포 건강 유지에 중요한 역할을 한다는 것을 명확히 보여줍니다. 또한 리소좀 활성화가 조기 노화 및 자연 노화에 대처하는 잠재적 전략임을 시사합니다. 신체의 내장된 재활용 시스템을 표적으로 삼음으로써 과학자들은 궁극적으로 HGPS를 비롯한 다양한 노화 관련 질병을 치료할 새로운 방법을 찾을 수 있을 것입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/11/251107010326.htm