[헬스닥터]신진대사 저하는 노화와 질병의 숨은 원인일 수 있다

 

[코리아뷰티타임즈]

항상성의 붕괴는 신체 내부 환경의 불안정화로 이어져

 

<편집자 주>

 

노화는 피할 수 없는 생물학적 과정입니다. 그러나 노화의 일부 측면은 질병과 관련이 있습니다. 기본적인 생명 기능을 지원하고 복잡한 대사 사슬을 형성하는 세포에서는 매초 수십억 개의 생화학 반응이 발생합니다.

 

이는 세포 성장, 재생산 및 회복을 보장합니다. 그 혼란은 노화를 가속화할 수 있습니다. 하지만 노화가 대사 기능 저하를 초래하는 걸까요, 아니면 대사 기능 장애가 노화를 가속화하는 걸까요? 아니면 이 두 요소가 서로 연결되어 있습니까?

 

노화는 당뇨병, 암, 심혈관 질환 및 신경퇴행성 장애와 같은 많은 일반적인 질병의 가장 중요한 위험 요소입니다. 이러한 건강 문제의 주요 원인은 세포 및 대사 항상성, 즉 균형의 붕괴입니다.

 

항상성의 붕괴는 신체 내부 환경의 불안정화로 이어지며, 이는 불균형을 초래하여 대사 장애, 만성 질환, 세포 기능 저하 등 일련의 건강 문제를 일으킬 수 있으며, 이는 결국 노화 및 기타 심각한 질병을 초래합니다.

 

대사 장애는 염색체 말단을 손상으로부터 보호하는 텔로미어의 단축, 유전적 돌연변이가 발생하는 경향으로 나타나는 게놈 불안정성 등 노화 세포의 많은 특징과 관련이 있습니다.

 

기능 장애가 있는 대사는 또한 적절한 미토콘드리아 기능의 부족, 세포 분열이 중단될 때 세포 노화 과정, 장내 미생물의 불균형 및 다양한 신호를 감지하고 반응하는 세포의 능력 감소와 관련이 있습니다.

 

알츠하이머병과 같은 신경 질환은 신진대사 장애와 신체 기능 저하 사이에 강한 연관성이 있는 노화 관련 질환의 예입니다.

 

이전에 연구자들은 노화된 쥐에서 염증을 조절하는 단백질의 활동 증가로 인해 골수 세포의 에너지 생산, 저장 및 사용 능력이 억제된다는 사실을 발견했습니다.

 

이러한 에너지 결핍은 염증을 증가시키며, 이는 노화된 세포가 주요 에너지원인 포도당에 의존함으로써 악화됩니다. 그러나 실험적으로 노화된 쥐의 골수 세포에서 이 단백질을 차단하면 세포의 에너지 생산 능력이 회복되고 염증이 감소하며 기억과 관련된 뇌 영역의 가소성이 향상됩니다.

 

이러한 발견은 면역 기능을 회복하기 위해 골수 세포의 포도당 대사를 재프로그래밍함으로써 인지 노화의 일부 측면을 되돌릴 수 있음을 시사합니다.

 

최근 연구에서 과학자 팀은 포도당 대사 이상과 신경퇴행성 질환 사이의 새로운 연관성을 확인했습니다. 이 발견으로 그들은 원래 암 치료를 위해 만들어졌으나 알츠하이머병 퇴치에 효과적이라는 것이 입증될 수 있는 약물을 발견하게 되었습니다.

 

연구진은 아미노산 트립토판 분해의 첫 번째 단계에서 중요한 역할을 하는 효소 IDO1에 중점을 두었습니다. 이 경로는 신체의 다양한 에너지 과정과 염증 반응을 지원하는 핵심 화합물인 키누레닌의 형성으로 이어집니다.

 

그러나 키누레닌이 과도하게 축적되면 알츠하이머병 발병 위험이 증가하는 등 부정적인 결과를 초래할 수 있습니다. 뇌는 정상적인 기능을 위해 포도당이 필요하며 이 에너지원에 가장 많이 의존하는 기관 중 하나입니다. 포도당 사용에 문제가 있으면 대사 활동이 감소하고 인지 능력이 저하될 수 있습니다.

 

IDO1의 수치가 증가하면 포도당 대사가 느려지고 키누레닌이 과도하게 생성됩니다. 이를 염두에 두고 원래 흑색종, 백혈병, 유방암과 같은 특정 유형의 암 치료를 위해 개발된 IDO1 억제제는 키누레닌 수치를 낮추고 뇌 기능을 향상시키는 데도 유용할 수 있습니다.

 

과학자들은 쥐와 알츠하이머병 환자의 세포를 포함한 다양한 실험실 모델을 사용하여 IDO1 억제제가 뉴런에서 포도당 대사를 회복할 수 있다는 사실을 발견했습니다.

 

또한 연구진은 IDO1 활성을 차단함으로써 다양한 신경퇴행성 질환과 관련된 비정상적인 단백질인 아밀로이드 및 타우 단백질이 축적된 쥐의 포도당 대사를 정상화할 수 있었습니다. 이러한 억제제를 반복적으로 사용하면 다양한 신경퇴행성 장애를 퇴치하는 데 효과적일 수 있다는 가설이 세워졌습니다.

 

신경 장애와 신진대사 저하의 영향은 개인, 사랑하는 사람, 경제 전체에 큰 영향을 미칩니다. 대부분의 과학자들은 지금까지 증상을 조절하고 진행을 늦추는 등 이러한 질병의 결과를 해결하는 데 중점을 두었지만, 조기 개입은 나이가 들수록 인지 기능을 향상시킬 수 있습니다.

 

향후 연구에서는 신진대사가 평생 동안 스트레스 반응과 세포 균형에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 더 큰 통찰력을 제공할 것입니다.

 

어떤 사람들은 마치 그들의 뇌가 알츠하이머병에 대한 저항력이 더 강한 것처럼 알츠하이머병의 증상을 전혀 나타내지 않습니다. 새로운 연구에서는 이 신비한 현상이 어떻게 이 질병을 치료할 수 있는지를 조사합니다.

 

 

※IDO1

인돌아민 2,3-이산소화효소는 작은창자, 폐, 여성 생식기나 태반과 같은 여러 조직과 세포에서 생리적으로 발현되는 헴을 함유한 효소이다. 인간의 경우 IDO1 유전자에 의해 암호화된다.

 

 

 

 

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