【미국·채플힐】 노스캐롤라이나대학 라인버거종합암센터 내과 유전학 Morman Sharpless교수는 “세포의 노화를 이해하는데 중요한 지견이 얻어졌다”는 연구결과를 Journal of Clinical Investiga-tion(2004;114:1299-1307)에 발표했다.

단백질 활성되면 세포가 노화

Sharpless교수팀은 세포나 조직이 노화되면서 동시에 p16INK4a와 ARF라는 2종류의 단백질 발현량이 크게 증가한다고 설명했다.

일부 조직에서는 이 발현량이 100배 이상 증가한다. 따라서 세포의 노화와 p16INK4a 및 ARF의 활성화 그리고 생산량 증가 사이에는 밀접한 관련성이 있는 것으로 나타났다.

교수는 “이번 연구는 이러한 단백질의 발현량을 검토하면 노화에 대한 명확한 생체 마커, 즉 생활연령과 달리 실제 분자적 노화를 임상적으로 결정할 수 있음을 보여준다”고 설명했다.

교수는 또 “65세라도 나이보다 어려보이는 사람이 있다. 이러한 사람들은 동갑인 다른 사람에 비해 p16INK4a와 ARF의 발현량이 많지 않은 것같다”고 말했다.

임상응용 가능성도

이 연구에서는 노화를 지연시키는 분자 표적을 임상에 응용할 수 있는 것으로 나타났다.

예를들어 조직의 분자적 노화를 미리 파악하여 “가장 싱싱한” 활력을 가진 조직과 장기를 이식용으로 선택하거나 술후 환자의 치유상태를 예측할 수 있다.

또한 환자의 골수재생능력이 어느정도인지를 검토하거나 암환자에서 화학요법의 독성을 미리 알 수 있다.

p16INK4a 및 ARF는 모두 강력한 종양억제인자, 즉 종양세포의 증식을 억제하는 단백질로 알려져 있다.

하지만 이번 연구에서는 세포증식을 억제하는 이러한 단백질의 중요한 항암작용이 한편으로는 노화를 일으킬 수 있는 것으로 지적됐다.

Sharpless교수는 “세포 증식은 조직의 수복·재생에 중요하다. 사람은 부분적으로 노화되면서 신체조직의 재생능력이 낮아지기때문에 실제로 암 이외에 p16INK4a와 ARF 발현량의 증가는 세포 증식을 저하시키는 바람직하지 않은 작용”이라고 설명했다.

줄기세포 노화로 발현

섭취 열량의 억제, 즉 소식은 노화를 지연시키는 것으로 알려져 있으나 Sharpless교수는 p16INK4a와 ARF도 마찬가지로 열량을 적게 섭취하면 억제된다는 사실을 발견했다.

이 결과는 p16INK4a와 ARF의 발현량 저하가 칼로리 제한의 항노화작용을 매개하는 것일 가능성을 보여준다.

교수는 “그러나 단기간의 식사제한으로는 노화과정을 역전시킬 수 없는 것으로 보인다.

p16INK4a와 ARF의 발현량에 영향을 미치는 것은 장기간의 열량 제한뿐이다. 따라서 이번 결과는 수술 전에 단기간 열량섭취를 제한하면 술후 창상 치유가 개선된다는 개념과 일치하지 않는다”고 말한다.

한편 교수는 “이번 연구는 줄기세포의 재생과 밀접한 관련이 있다. 줄기세포는 사람 체내에서 계속적으로 분열하고 구성세포로 분화되어 조직을 만들어내는 자가복제세포다. 이 세포는 피부, 신장, 간장 외에 골수 속에서 특히 많이 발견됐다”고 설명한다.

그는 또  “조직의 줄기세포가 노화되면서 보다 많은 양의 p16INK4a와 ARF를 발현하게 되고 이것이 이러한 세포의 복제를 정지시키는 것으로 보인다. 사람이 나이를 먹으면 줄기세포의 기능은 떨어진다”고 덧붙였다.

교수는 또 “줄기세포의 고갈은 손상 또는 수술 후의 신체 치유능력에 영향을 미칠 가능성이 있으며 심근증 등의 질환 진행을 미리 알려주는 것”이라고 설명한다.