식이 제한에 의한 수명연장 기전 찾았다
- 예쁜꼬마선충 모델에서 글루코스(포도당) 섭취를 제한하면 수명이 연장하는 기전 발견
- 특정 성분 식이 제한으로 노화를 조절 기술 개발에 새로운 실마리 제공
□ 국내 연구진이 식이 제한에 따른 노화 조절의 기전을 새롭게 발견했다.
□ 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연) 노화융합연구단 권은수 박사 연구팀은 예쁜꼬마선충에서 글루코스(glucose, 포도당) 섭취를 제한하면 수명이 연장하는 분자 기전을 규명하는 데 성공하였다고 밝혔다.
ㅇ 향후 식이 제한과 노화 간 영향 분석 연구와 함께 글루코스 섭취를 제한하여 수명을 연장하는 기술 개발에 이바지할 것으로 기대되고 있다.
□ 노화란 시간이 흐름에 따라 점진적으로 생명체의 기능이 떨어지며 끝내는 죽음에 이르게 되는 일련의 생물학적 현상을 말한다.
ㅇ 노화에 관한 수많은 연구결과가 축적되면서 노화가 피할 수 없는 것이 자연 현상의 하나라는 인식에서 치료나 예방이 가능한 질병 중 하나로 여겨지는 인식의 전환이 가속화되고 있다.
□ 각종 영양소를 균형 있게 먹으면서도 필요 이상의 과도한 섭취를 제한하는 식습관은 예로부터 건강한 삶과 노화에 밀접한 관련이 있다고 알려져 있다.
ㅇ 일례로, 여러 연구결과에서 탄수화물의 하나로 생물체 에너지원으로 사용되는 글루코스의 과도한 섭취는 노화를 가속화 한다고 밝혀진 바 있다.
□ 이렇듯 식이 조절은 노화와 밀접한 관련이 있으나 식이 구성 요소 중 어떤 것이 노화에 영향을 미치는지에 대한 연구는 부족한 실정이다.
ㅇ 특히, 인간의 전체적인 식이 제한은 지속성의 문제가 있어 특정 성분섭취를 조절하여 건강을 유지할 수 있는 식이 조절 방법 개발에 대한 수요가 높다.
□ 이에 연구팀은 노화 연구에 널리 활용되는 모델 생물인 예쁜꼬마선충을 이용해 글루코스 섭취를 제한하면 에너지 조절에 관여하는 AMPK 단백질(AMP-activated protein kinase, AMP 활성화 단백질 인산화효소)이 활성화되며 수명을 증가하게 된다는 사실을 새롭게 밝혀내었다.
ㅇ 연구팀은 글루코스 합성능력을 낮춘 대장균을 만들고, 이를 예쁜꼬마선충이 섭취하자 AMPK 단백질이 뇌 신경세포에 수명연장 신호를 보내게 하였고, 신호를 받은 조직에서는 지질대사의 변화를 통해 지방으로 이루어진 세포막의 유동성을 증가시켜 노화를 조절한다는 것이다.
□ 나아가 연구팀은 글루코스 제한 식이를 알츠하이머 치매를 일으키는 예쁜꼬마선충 모델에도 적용하였고 그 결과, 질병의 진행을 늦추는 것을 확인하며 다른 노화 관련 질병에의 적용 가능성을 높였다.
□ 연구책임자인 권은수 박사는 “이번 연구성과는 세계 최초로 식이와 노화 간의 관계를 유전학적 방법을 통해 접근하여 글루코스 식이 제한을 통해 조절되는 새로운 노화 경로를 발견한 것”이라며,
ㅇ “수명연장 효과를 일으키는 인자들을 추가로 발굴하여 부작용 없이 노화를 조절할 수 있는 식이 제한 기술 개발에 이바지하겠다.”라고 밝혔다.
□ 한편 이번 연구는 1월 18일 바이오 분야의 세계적인 국제 학술지인 Nature Communications(IF 17.694) 온라인 판에 게재되었으며,
(논문명 : A new AMPK isoform mediates glucose-restriction induced longevity non-cell autonomously by promoting membrane fluidity / 교신저자 : 권은수 박사 / 제1저자 : 정진혁 UST KRIBB스쿨 석박사과정)
ㅇ 국가과학기술연구회 융합연구단사업, 과기정통부 개인기초연구사업, 생명연 주요사업의 지원으로 수행되었다.
