노화 연구 전문 매체 NAD+ 보도...연구 결과, 국제 학술지 '셀'에 발표줄기세포는 인체를 구성하는 다양한 세포로 분화할 수 있어 손상된 조직을 회복시키고 신체의 균형을 유지하는 데 핵심적인 역할을 한다. 그러나 나이가 들수록 줄기세포의 재생 능력이 급격히 떨어지면서 노화의 주요 원인으로 작용한다.
노화 연구 전문 매체 NAD+와 IT 전문 미디어인 기가진 등에 따르면, 최근 중국과학원과 수도의과대학 공동 연구팀은 노화 저항성을 가진 새로운 줄기세포를 개발했다. 이들은 해당 줄기세포를 통해 노화된 원숭이의 신체 기능을 되돌리는 데 성공했다는 연구 결과를 국제 학술지 셀(Cell)에 발표했다.
연구진은 인간의 수명과 관련된 유전자로 알려진 'FOXO3'에 주목했다. 이 유전자는 세포가 스트레스나 손상에 대응할 때 활성화되며, 세포의 생존·복구·대사 조절 등 노화 방지에 핵심적인 역할을 한다.
연구팀은 최첨단 합성생물학 기술을 이용해 FOXO3 단백질의 활성을 인위적으로 높인 새로운 줄기세포를 만들어냈다. 이 세포는 ‘노화 저항성 간엽계 전구세포(SRC, Senescence-Resistant Cell)’로 불린다.
중국 연구팀은 최첨단 합성생물학 기술을 이용해 FOXO3 단백질의 활성을 인위적으로 높인 새로운 줄기세포를 만들어냈다.(이미지=클립아트코리아 AI 생성)
노화 원숭이에 44주간 투여 실험
연구팀은 인간과 유전적으로 가장 가까운 영장류 중 하나인 카니퀴잘 원숭이(참다람쥐원숭이) 19~23세(인간 나이 60세 전후에 해당)를 ▲생리식염수만 투여한 그룹 ▲일반 줄기세포를 투여한 그룹 ▲SRC를 투여한 그룹 등 세 그룹으로 나눴다.
이들에게 44주 동안 2주 간격으로 세포를 주입한 결과, SRC를 투여한 원숭이에서만 뚜렷한 회춘 효과가 나타났다.
연구팀은 기억력 테스트(WGTA)를 통해 원숭이들의 인지 능력을 측정했다. SRC를 투여한 원숭이들은 먹이가 든 상자를 정확히 기억하는 능력을 보였으며, 일반 줄기세포 그룹이나 생리식염수 그룹보다 월등한 학습 및 기억 유지력을 보였다.
MRI 분석 결과, 노화로 위축된 뇌가 다시 회복된 것도 확인됐다. 특히 작업 기억을 담당하는 전두전피질을 포함한 7개 영역의 연결성이 젊은 개체(3~5세 원숭이, 인간 나이로 10대 초반 수준)와 비슷한 수준으로 복원됐다.
뼈·혈관·심장까지 ‘회춘 효과’
연구진은 노화된 원숭이의 전신 10개 기관(총 61개 조직)을 분석했다.그 결과, 일반 줄기세포(WTC)를 주입했을 때는 약 31%의 유전자만 정상(젊은 상태) 으로 되돌아갔지만, SRC를 투여한 경우에는 전체 유전자의 54% 이상이 회춘된 패턴을 보였다.(출처=셀 보고서)
SRC를 투여한 원숭이는 치아와 뼈의 골밀도 감소가 완화돼 노화성 골다공증이 줄어든 것으로 나타났다. 또 폐·심장 등 혈관계 조직의 탄력성과 건강 상태가 개선됐고, 대동맥 벽의 두께가 얇아지는 등 혈관 노화의 지표가 뚜렷하게 호전됐다.
알츠하이머병과 관련된 단백질 축적, 신장과 뇌의 비정상적 미네랄 침착 역시 감소한 것으로 보고됐다.
연구진이 원숭이 전신의 61개 조직을 분석한 결과, 일반 줄기세포를 투여했을 때는 약 30%의 조직에서 회춘 신호가 나타난 반면, SRC를 투여한 경우 50% 이상에서 유전자 발현이 젊은 패턴으로 변화한 것이 확인됐다.
노화 연구 전문 매체 NAD+는 이번 연구에 대해 “노화의 근본 원인 중 하나가 줄기세포의 기능 저하이므로, 이를 되살리는 접근은 매우 합리적”이라고 평가했다. 이어 “향후 인간을 대상으로 한 임상시험으로 이어질 가능성도 있다”고 전망했다.