TRPM7 결핍, H3K18 락틸화 억제를 통해 혈관 노화 가속화 규명¶
원제목: TRPM7 Deficiency Accelerates Vascular Senescence by Inhibiting H3K18 Lactylation
핵심 요약
- TRPM7이라는 분자가 혈관 내피세포의 노화에 핵심적인 역할을 한다는 사실이 밝혀졌음.
- TRPM7 결핍은 락테이트 생산과 히스톤 H3K18 락틸화를 감소시켜 노화 유전자를 증가시키고 혈관 신생 유전자를 감소시키는 유전자 재프로그래밍을 유도함.
- TRPM7-H3K18 락틸화 축이 혈관 노화에서 결정적인 역할을 하며, 혈관 항노화 치료를 위한 새로운 잠재적 표적을 제공함.
상세 내용¶
혈관은 노화에 매우 취약하며 전신 노화 과정의 최전선에 있습니다. 특히 혈관 내벽을 이루는 내피세포는 손상되기 쉬우며 혈관 노화에 핵심적인 역할을 하지만, 그 근본적인 노화 메커니즘은 아직 명확히 밝혀지지 않았습니다. 이번 연구는 이러한 미해결 과제에 대한 중요한 단서를 제공하며, TRPM7이라는 분자가 혈관 내피세포 노화의 핵심적인 조절자임을 규명했습니다.
연구팀은 TRPM7이 혈관 내피 노화의 핵심 분자임을 밝혀냈습니다. 생쥐 모델에서 내피세포의 TRPM7을 유전적으로 제거하자 조기 혈관 노화가 현저히 가속화되는 것을 관찰했습니다. 이는 TRPM7이 정상적인 혈관 기능을 유지하고 노화를 억제하는 데 필수적인 역할을 하며, TRPM7의 기능 상실이 혈관 건강에 치명적인 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다. 따라서 TRPM7은 혈관 노화 연구에서 중요한 표적으로 부상하게 됩니다.
메커니즘적으로, TRPM7 결핍은 세포 내 락테이트(젖산) 생산을 감소시키는 결과를 초래했습니다. 이는 히스톤 락틸화를 유도하는 '락틸화 작가(writer) 단백질'인 p300의 활성 또한 억제하는 연쇄 반응을 일으킵니다. 결과적으로 히스톤 H3K18 락틸화가 감소하게 되는데, 이는 유전자 발현 프로필을 재프로그래밍하여 노화 유전자 p21의 발현을 증가시키고 혈관 신생 유전자의 발현은 감소시키는 결과를 가져왔습니다.
연구는 TRPM7 결핍으로 인한 조기 혈관 내피 노화가 가역적임을 입증했습니다. p21 유전자의 발현을 억제하거나 락테이트(젖산)를 보충하는 것만으로도 조기 혈관 내피 노화 과정을 되돌릴 수 있었습니다. 이는 TRPM7-H3K18 락틸화 축이 혈관 노화의 핵심적인 조절자임을 더욱 강력하게 뒷받침하며, 치료 전략 개발에 있어 중요한 시사점을 제공합니다. 특히 락테이트 보충과 같은 접근 방식이 혈관 노화 억제에 효과적일 수 있음을 시사합니다.
종합적으로, 이 연구는 TRPM7-H3K18 락틸화 축이 혈관 노화에서 결정적인 역할을 한다는 것을 밝히고, 혈관 항노화 중재를 위한 잠재적인 치료 표적을 제시합니다. TRPM7 또는 H3K18 락틸화 경로를 조절함으로써 혈관 노화를 예방하거나 늦출 수 있는 가능성을 열어주며, 향후 연구를 통해 이러한 표적을 활용한 신약 개발 및 치료법 개선이 기대됩니다. 이는 궁극적으로 인류의 건강한 노화에 기여할 수 있는 중요한 과학적 진보로 평가됩니다.
편집자 노트¶
혈관 노화는 동맥경화, 고혈압 등 심혈관 질환의 근본적인 원인으로, 우리 모두의 건강과 직결된 중요한 문제입니다. 이번 연구는 혈관이 왜, 어떻게 늙어가는지에 대한 근본적인 메커니즘을 밝혀냈다는 점에서 큰 의미를 가집니다. 특히 'TRPM7'이라는 단백질이 혈관 노화를 조절하는 핵심 스위치 역할을 한다는 점을 규명한 것은 주목할 만합니다. TRPM7이 부족하면 세포 내 '락테이트(젖산)' 생성이 줄어들고, 이로 인해 유전자 발현을 조절하는 '히스톤 락틸화'라는 과정에 문제가 생겨 노화를 촉진하는 유전자가 활성화된다는 복잡한 과정을 명확하게 설명하고 있습니다.
이 연구 결과가 우리 일상생활에 미칠 잠재적 영향은 매우 큽니다. 현재는 초기 연구 단계이지만, TRPM7의 활성을 조절하거나, 부족한 락테이트를 보충하는 방식으로 혈관 노화를 늦추거나 되돌릴 수 있는 새로운 치료법 개발의 가능성을 열어주기 때문입니다. 연구에서는 p21이라는 노화 유전자를 억제하거나 락테이트를 보충하는 것만으로도 TRPM7 결핍으로 인한 혈관 노화를 역전시킬 수 있음을 보여주었습니다. 이는 미래에 특정 약물이나 식이 보충제를 통해 혈관 노화를 예방하고, 그로 인해 발생하는 심혈관 질환의 위험을 낮출 수 있는 길이 열릴 수 있음을 시사합니다.
물론 이러한 연구 결과가 실제 임상에 적용되기까지는 많은 추가 연구와 시간이 필요합니다. 하지만 이번 발견은 단순히 혈관 질환 예방을 넘어, 건강하게 오래 사는 삶(healthy aging)을 위한 포괄적인 접근 방식에도 기여할 수 있습니다. 혈관 건강은 뇌 건강, 피부 건강 등 전신 건강과 밀접하게 연결되어 있기 때문입니다. 과학은 이렇게 한 걸음씩 노화의 비밀을 풀어가며 인류의 숙원인 건강한 노화 정복에 다가가고 있습니다.