혈관 노화와 동맥경화, 특정 약물로 되돌린다... 신규 메커니즘 규명!¶
원제목: Pgk1 activation restores endothelial metabolic homeostasis to alleviate vascular aging and atherosclerosis
핵심 요약
- 테라조신(TZ)이 혈관 노화를 늦추고 동맥경화를 완화하는 데 효과적임을 규명함.
- TZ는 α1-아드레날린 수용체 신호와 무관하게 Pgk1/Hsp90/Prdx1 경로를 통해 혈관 내피세포 노화를 억제함.
- 이번 연구는 Pgk1 활성화를 통한 새로운 혈관 노화 치료 전략의 가능성을 제시함.
상세 내용¶
테라조신(TZ)이라는 흔히 알려진 α1-아드레날린 수용체 길항제가 혈관 내피세포를 보호하고 혈관 경직을 감소시키는 효과를 보인다는 점은 이미 임상 연구에서 밝혀진 바 있습니다. 이러한 특성은 혈관 노화와 동맥경화 치료에 잠재적인 가능성을 시사하지만, 그 구체적인 작용 메커니즘은 아직 완전히 규명되지 않은 상태였습니다. 본 연구는 TZ가 고콜레스테롤 식이로 유도된 동맥경화 모델인 ApoE 결손 마우스에서 동맥경화를 예방할 수 있는지 여부를 조사하고, 그 작용 메커니즘을 심층적으로 규명하는 데 초점을 맞췄습니다.
연구 결과, TZ는 실험 쥐에서 동맥경화반의 크기를 유의미하게 감소시켰으며, 혈관 내피세포의 노화, 혈관 투과성 증가, 활성산소종(ROS) 수치 상승을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났습니다. 특히 이러한 효과는 α1-아드레날린 수용체 신호 전달과는 독립적으로 작용했습니다. 배양된 사람의 제대정맥 내피세포(HUVECs)를 이용한 실험에서도 TZ는 Pgk1/Hsp90 경로를 통해 내피세포 노화를 억제하는 것으로 확인되었습니다. TZ는 Hsp90과 항산화 효소인 peroxiredoxin 1(Prdx1) 간의 상호작용을 강화하여, 세포 노화의 주요 원인인 ROS 수치를 낮추는 효과를 보였습니다.
이러한 실험실 내 결과는 동맥경화 모델 쥐에서도 재확인되었습니다. 또한, 노화된 내피세포는 혈관내피성장인자 A(VEGFA) 수치가 증가하고 혈관내피성장억제인자(angiostatin) 수치가 감소하는 경향을 보이는데, 이는 혈관 투과성 증가와 동맥경화 악화를 초래합니다. TZ는 이러한 변화를 효과적으로 되돌리는 것으로 나타났습니다. 따라서 본 연구는 TZ가 주로 Pgk1/Hsp90/Prdx1 경로를 통해 내피세포 노화와 동맥경화를 완화함을 보여줍니다.
이러한 발견은 Pgk1 활성화가 당뇨병과 같은 다양한 심혈관 대사 질환에서 나타나는 내피 기능 장애와 산화 스트레스를 완화하는 전략이 될 수 있음을 시사합니다. TZ는 임상 환경에서 혈관 노화 및 동맥경화 치료를 위한 유망한 '세노모픽(senomorphic)' 약물로서의 가능성을 보여주며, Pgk1을 표적으로 하는 치료법은 동맥경화뿐만 아니라 더 넓은 범위의 질병에도 적용될 수 있는 잠재력을 지닙니다. 궁극적으로 이번 연구는 기존의 고혈압 및 전립선 비대증 치료제인 TZ의 새로운 활용 가능성을 열었을 뿐만 아니라, 노화 관련 질병 치료를 위한 혁신적인 접근 방식을 제시하고 있습니다.
편집자 노트¶
이번 연구 결과는 우리에게 매우 흥미로운 소식을 전달합니다. 흔히 고혈압 치료제로 알려진 테라조신(TZ)이 단순히 혈압을 낮추는 것을 넘어, 노화로 인해 발생하는 혈관 질환, 특히 동맥경화의 진행을 늦추거나 되돌릴 수 있다는 가능성을 제시하기 때문입니다. 이는 많은 분들이 궁금해하시는 '노화를 늦추는 방법', 특히 우리가 직접적으로 체감하기 어려운 혈관 건강과 관련된 부분에서 중요한 의미를 가집니다.
연구의 핵심은 '혈관 내피세포의 노화'입니다. 우리 혈관의 안쪽 벽을 덮고 있는 내피세포가 나이가 들면서 기능이 떨어지고 손상되면, 혈관이 뻣뻣해지고 염증이 생기기 쉬워지며, 결국 동맥경화라는 심각한 질병으로 이어지게 됩니다. TZ는 이러한 내피세포의 노화를 억제하는데, 놀랍게도 기존에 알려진 TZ의 작용 방식과는 다른, Pgk1이라는 효소의 활성화를 통해 이루어진다는 사실을 밝혀냈습니다. 즉, TZ가 Pgk1을 활성화시키면, 세포 내의 유해한 산소 발생(ROS)이 줄어들고, 결과적으로 내피세포가 젊음을 유지하며 건강하게 기능할 수 있게 되는 것입니다.
이러한 발견은 앞으로 우리가 '항노화 치료'라고 할 때, 단순히 피부 미용이나 외형적인 젊음을 넘어, 우리 몸의 근본적인 기능 저하를 막는 방향으로 나아갈 수 있음을 시사합니다. 특히, TZ와 같이 이미 안전성이 입증된 약물을 repurposing(재목적화)하여 새로운 질병 치료에 활용하는 것은 신약 개발에 비해 훨씬 빠르고 비용 효율적인 방법이 될 수 있습니다. 나아가 Pgk1 활성화라는 메커니즘을 이해함으로써, 향후 TZ보다 더 효과적이거나 특정 질환에 최적화된 새로운 항노화 치료제 개발의 기반을 마련할 수도 있을 것입니다. 우리 생활에 직접적인 영향을 줄 수 있는, 건강하고 오래 사는 삶을 위한 과학 기술의 발전이 기대되는 대목입니다.