과학자들이 노화된 근육의 회복 속도를 획기적으로 높일 수 있는 화합물을 발견했습니다.

과학자들이 인체의 자연적인 근육 회복 시스템 중 하나를 강화하는 방법을 발견했을지도 모릅니다. (사진 제공: Shutterstock)

골격근은 노화 과정에서 비교적 일찍부터 퇴화하기 시작하는 경우가 많습니다. 시간이 지남에 따라 근력 손실, 흉터 증가, 근육 조직 내 지방 축적, 그리고 빠르고 강력한 움직임을 담당하는 속근 섬유의 감소 등이 발생할 수 있습니다.

규슈대학교 농학부의 타츠미 류이치 교수 연구팀은 근육 회복에 관여하는 중요한 신호를 보호하고 강화할 수 있는 분자를 발견했습니다. 연구 결과는 2026년 7월 24일 과학 저널 '사이언티픽 리포트' 에 발표되었습니다.

신체가 근육 회복을 활성화하는 방법

이 연구는 골격근 복구를 시작하는 데 도움을 주는 단백질인 간세포 성장 인자(HGF)에 초점을 맞추고 있습니다. 정상적인 상황에서 HGF는 근섬유를 둘러싼 구조적 네트워크 내에서 비활성 상태로 존재합니다.

근육 조직이 손상되거나 기계적 자극에 노출되면 HGF(인간 성장 인자)가 방출됩니다. 방출된 HGF는 골격근을 유지하고 복구하는 역할을 하는 줄기세포인 위성세포의 c-met 수용체에 결합합니다. 이 신호는 세포를 비활성 상태에서 활성화시켜 증식, 성숙을 촉진하고 손상된 근섬유를 재건하는 데 도움을 줍니다.

노화는 이러한 복구 시스템을 손상시킬 수 있습니다. 연구팀의 이전 연구에 따르면 HGF는 니트로화라고 알려진 화학적 변형을 겪을 수 있습니다. 이 과정에서 단백질의 Y198과 Y250 두 위치에 니트로기가 추가됩니다. 이 위치들은 HGF가 c-met과 결합하는 데 사용하는 동일한 영역에 있습니다.

질산화가 일어나면 HGF는 더 이상 수용체에 효과적으로 결합할 수 없습니다. 연구진은 손상된 단백질을 자물쇠에 맞지 않는 녹슨 열쇠에 비유했습니다. 이러한 기능 상실은 노년층의 근육 위축 및 재생 능력 저하의 근본적인 원인 중 하나일 수 있습니다.

"HGF가 나이가 들면서 반드시 사라지는 것은 아닙니다."라고 타츠미는 설명합니다. "오히려 생성된 후에 화학적으로 변형될 수 있습니다. 그래서 우리는 강력한 항산화 능력을 가진 화합물이 질산화를 방지하거나 질산화로 인한 기능 손실을 보완함으로써 HGF를 보호할 수 있을지 궁금해졌습니다."

황 기반 항산화제 테스트

과학자들은 강력한 항산화 작용을 하는 두 가지 화합물인 글루타티온 삼황화물(GSSSG)과 리포산 삼황화물(LASSS)을 조사했습니다. 둘 다 삼황화물 계열 화합물로, 세 개의 황 원자가 순차적으로 연결된 분자입니다.

이러한 화합물들은 독특한 황 화학적 성질과 산화환원 반응에 참여하는 능력 때문에 제약 연구 분야에서 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다.

초기 실험 결과 GSSSG와 LASSS 모두 HGF의 Y198 및 Y250 부위의 질산화를 감소시키는 것으로 나타났습니다. 그러나 두 화합물 모두 단백질이 수용체에 결합하는 능력을 완전히 회복시키지는 못했습니다.

연구진은 이후 HGF와 삼황화물의 몰 비율을 1:4000에서 1:8000으로 높였습니다.

LASSS는 더 강력한 HGF 신호를 생성한다.

농도를 높이자 예상치 못한 결과가 나타났습니다. HGF를 LASSS와 혼합했을 때, c-met에 결합하는 능력이 처리하지 않은 HGF에 비해 두 배 이상 증가했습니다. 또한, 이 단백질은 특히 Y198 부위에서 질산화로 인한 기능 손실에 대한 저항성이 더욱 커졌습니다.

이러한 개선 효과는 LASSS에서만 나타났으며, GSSSG에서는 동일한 효과가 나타나지 않았습니다.

"예상을 뛰어넘는 결과였습니다."라고 타츠미는 말합니다. "삼황화물이 다양한 생물학적 기능을 한다는 것은 알고 있었지만, HGF와 LASSS를 단순히 혼합하는 것만으로 이처럼 놀라운 효과가 나타날 줄은 전혀 예상하지 못했습니다."

"이것이 시사하는 바는 LASSS가 단순히 반응성 분자를 중화시키는 것 이상의 역할을 한다는 것입니다. LASSS는 HGF와 직접 상호작용하여 미묘한 구조적 변화를 유도하고, c-met에 더욱 강하게 결합하고 질산화에 저항하는 강화된 '슈퍼 HGF' 형태를 만들어낼 수 있습니다."

이번 연구 결과는 LASSS가 HGF의 구조를 유익한 방향으로 직접 변화시킬 수 있음을 시사합니다. 단순히 항산화제 역할을 하는 것이 아니라, 이 화합물은 수용체와 더 강력하게 결합하고 화학적 손상에 저항하는 보다 활성적인 형태의 단백질을 생성할 수 있습니다.

생쥐 모델에서 유망한 결과

보호 효과가 생체 조직에서도 나타날 수 있는지 확인하기 위해 연구팀은 꼬리 매달기로 근육 위축을 유발한 쥐에게 LASSS를 투여하여 효과를 시험했습니다.

시술 전 LASSS로 처리한 쥐는 처리하지 않은 쥐보다 니트로화 수치가 현저히 낮았습니다. GSSSG는 다시 한번 측정 가능한 보호 효과를 제공하지 못했습니다. 이러한 결과는 LASSS의 유익한 효과가 분리된 단백질을 이용한 실험실 실험에만 국한되지 않음을 시사합니다.

하지만 LASSS가 생체 내에서 안전하고 효과적인지 여부를 판단하기 위해서는 노령 동물을 대상으로 한 추가 연구가 필요할 것입니다.

근육 보존을 위한 가능한 전략

이번 발견은 노화, 장기간 침상 안정, 그리고 장기간 활동 부족을 수반하는 기타 질환 동안 근육 회복을 유지하기 위한 새로운 접근법 개발에 도움이 될 수 있습니다.

연구진은 LASSS가 HGF에 미치는 영향이 인간과 고양이, 개와 같은 반려동물을 포함한 여러 종에 적용될 수 있다고 믿습니다. 앞으로 이 접근법은 사람들이 나이가 들어감에 따라 근력, 독립성, 삶의 질을 유지하고 더 건강하게 오래 사는 데 도움이 될 수 있을 것입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260724061432.htm