생명/의료

칠분포, 1/2 노화 세포 역전 가능

발행일 : 2020 / 03 / 12

중국과학원 동물연구소 류광후이(刘光慧) 연구팀, 취징(曲静) 연구팀, 중국과학원 게놈연구소 장웨이치(张维绮) 연구팀 및 미국 솔크(Salk) 생물학연구소 연구팀 등은 공동으로 쥐 실험을 통해 1/2 이상의 노화 세포와 1/4의 노화 유전자가 “칠분포(七分饱)”에 의해 역전될 수 있다는 것을 입증했다. 해당 성과는 “CELL”에 게재되었다.

노화 지연을 위한 실험에서 칼로리 제한(즉, 다이어트)이 여러 종에서 효과적임이 입증되었지만 분자 메커니즘은 불명확하다. 연구팀은 쥐를 “젊은 임의 식사 그룹”, “연로 임의 식사 그룹”, “연로 다이어트 그룹” 등 3개 그룹으로 나누어 실험을 진행했다. “연로 다이어트 그룹”은 중년기부터 “칠분포”(임의 식사 그룹 섭취량의 70%에 해당하는 칼로리 섭취)를 실시하고 9개월 동안 지속하였다. 이는 인간이 중년(40-45세)부터 다이어트를 시작해 70세까지 지속한 것과 맞먹는다.

연구팀은 3개 그룹 쥐의 피부, 대동맥, 갈색지방, 백색지방, 간, 신장 및 골수 등 7개 조직에서 세포를 채취하여 단일세포 시퀀싱을 진행하고 뇌와 골격근 조직의 상이한 세포에 대한 단일세포 핵 시퀀싱을 진행했다. 하이플럭스 단일세포 시퀀싱 기법으로 각각의 세포를 파악하여 9개 조직의 20만 개 세포의 노화 상태를 확인하고 100여 종 세포의 세포 지도를 구축하였다. 이는 최초의 포유동물 노화와 다이어트에 관한 여러 기관의 단일세포 전사체 지도 연구이다.

“노소 비교” 결과, 전염증성 세포 비율의 증가는 1/2 이상이 다이어트를 통해 억제 할 수 있고 염증 관련 유전자 발현의 상향 조절은 1/4이 다이어트를 통해 역전할 수 있었다. 노년 세포의 통신 과부하는 다이어트를 통해 억제할 수 있다.

연구팀은 데이터 분석을 통해 다양한 유전자 변화를 관찰하였으며 기존의 연구 성과와 결합하여 두 개의 잠재적인 응용 가치를 구비한 유전자를 발견했다.

S100a8 등 염증 관련 유전자는 노화 쥐의 40여 종의 세포에서 발현이 상향 조절되었고 다이어트는 그 중 30여 종 세포의 이러한 변화를 억제할 수 있었다. S100A8 단백질의 혈청 함량도 노화에 따라 뚜렷하게 상향 조절되며 다이어트를 통해 역전할 수 있었다. 이는 해당 단백질이 신체의 노화 정도를 판단하는 잠재적 분자 마커로 될 수 있음을 설명한다. 또한, 노화는 Ybx1 유전자의 다양한 세포 유형에서의 발현 하향 조절을 유발하며 다이어트를 통해 20여 종의 세포에서 이러한 변화를 역전할 수 있다는 것을 발견했다.

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