중국 연구진, 노화 역전 특수 줄기세포 개발 성공…늙은 원숭이 회춘시켜¶
원제목: Chinese researchers develop special stem cells that reverse aging and successfully ... - GIGAZINE
핵심 요약
- 중국 연구진이 노화 관련 유전자 폭스오3(FoxO3) 활동을 강화한 '노화 저항성 중간엽 전구세포(SRCs)'라는 특수 줄기세포를 개발하였음.
- SRCs를 노화된 원숭이에게 투여한 결과, 기억력 향상, 뇌 위축 완화 및 연결성 회복, 골밀도 증가 등 여러 노화 지표가 성공적으로 역전되었음.
- 일반 줄기세포와 달리 SRCs는 면역 거부 반응이나 종양 발생 없이 50% 이상의 조직과 기관에서 유의미한 회춘 효과를 보였음.
상세 내용¶
최근 중국 연구진이 노화 과정을 되돌리고 늙은 원숭이의 젊음을 성공적으로 회복시키는 새로운 형태의 줄기세포를 개발하여 학계의 주목을 받고 있습니다. 이 연구는 인간의 노화 방지 및 수명 연장 분야에 획기적인 전환점이 될 수 있는 가능성을 제시합니다. 연구팀은 장수 유전자(longevity gene)로 알려진 폭스오3(FoxO3) 단백질의 활동을 강화하도록 설계된 '노화 저항성 중간엽 전구세포(Senescence-Resistant Mesenchymal Progenitor Cells, SRCs)'를 최첨단 합성 생물학 기술을 활용하여 만들었습니다.
SRCs의 효과를 검증하기 위해 연구팀은 인간과 유전적으로 유사한 필리핀 원숭이(cynomolgus monkeys)를 대상으로 실험을 진행했습니다. 19세에서 23세 사이의 노화된 원숭이들(인간 나이로 약 57~69세에 해당)을 식염수 투여 그룹, 일반 줄기세포 투여 그룹, 그리고 SRCs 투여 그룹의 세 집단으로 나누어 44주 동안 격주로 주사를 투여했습니다. 이 과정에서 면역 거부 반응이나 종양 성장과 같은 심각한 부작용은 관찰되지 않아 SRCs의 안전성이 확인되었습니다.
44주간의 치료 후, 연구진은 원숭이들의 생물학적 노화 지표를 측정했습니다. 기억력 유지를 평가하기 위해 위스콘신 일반 시험(WGTA)을 실시한 결과, SRCs를 투여받은 원숭이들이 식염수나 일반 줄기세포를 투여받은 원숭이들보다 음식 상자를 더 정확하게 기억하는 능력을 보였습니다. 이는 일반 줄기세포와 달리 SRCs가 노화된 원숭이의 기억력 향상에 직접적인 기여를 했음을 시사합니다.
더 나아가, 뇌 자기공명영상(MRI) 분석 결과 SRCs 투여는 노화 관련 뇌 위축을 완화하고 뇌 연결성을 3~5세 원숭이(인간 나이 9~15세) 수준으로 회복시켰음을 확인했습니다. 특히 작업 기억에 중요한 역할을 하는 전전두엽을 포함한 7개 뇌 영역의 구조적 연결성이 젊은 상태로 회복된 것이 관찰되었습니다. 또한 미세 컴퓨터 단층 촬영(micro-CT)을 통해 원숭이 치아의 골밀도를 측정한 결과, SRCs 투여 그룹은 젊은 원숭이와 유사한 골밀도를 보여 노화 관련 골다공증이 완화되었음을 입증했습니다.
연구팀은 신체 61개 조직의 유전자 발현 변화를 분석하여 세포, 조직 및 기관 시스템의 기능적 상태를 평가했습니다. 그 결과, 일반 줄기세포를 투여받은 원숭이들의 약 30% 조직에서 회춘 효과가 나타난 반면, SRCs 투여 그룹에서는 50% 이상의 조직에서 이러한 효과가 확인되었습니다. SRCs 치료를 받은 원숭이의 기관 및 조직 구조 변화 분석에서는 폐와 심장의 혈관 건강이 개선되고, 대동맥 비후가 감소하며, 신장과 뇌에서 알츠하이머병 관련 단백질과 비정상적인 미네랄 침전물 수치가 감소하는 등 전반적인 노화 역전 현상이 보고되었습니다. 이는 줄기세포 고갈이 노화의 근본 원인 중 하나라는 관점에서, 이번 연구가 노화 과학에 있어 중요한 돌파구임을 의미합니다.
편집자 노트¶
이번 중국 연구진의 특수 줄기세포 개발 소식은 단순히 과학적 흥미를 넘어 우리 모두의 삶에 엄청난 잠재적 영향을 미칠 수 있는 중대한 뉴스입니다. 평균적인 사람들에게 노화는 불가피한 과정이자 기억력 감퇴, 각종 만성 질환, 신체 기능 저하 등 부정적인 변화를 동반하는 것으로 인식됩니다. 그러나 이번 연구는 노화를 단순히 늦추는 것을 넘어, 실제로 역전시킬 수 있는 가능성을 제시하며 '건강하게 오래 사는 것'에 대한 인류의 오랜 꿈에 한 발짝 더 다가섰음을 보여줍니다. 특히 '폭스오3(FoxO3)'라는 장수 유전자를 강화한 줄기세포를 활용했다는 점은 단순한 미봉책이 아닌, 노화의 근본 원인을 해결하려는 시도라는 점에서 그 의미가 큽니다.
연구의 핵심은 '노화 저항성 중간엽 전구세포(SRCs)'가 노화로 지친 세포들을 다시 젊고 활기찬 상태로 '재프로그래밍'하는 능력에 있습니다. 이는 우리 몸의 자연적인 회복 및 재생 능력을 극대화하여 노화로 인한 손상을 복구하고 심지어 되돌리는 것을 목표로 합니다. 노화된 원숭이의 뇌 기능, 골밀도, 심혈관 건강까지 개선했다는 결과는 이 기술이 특정 기관에 국한되지 않고 전신적인 노화 역전 효과를 가질 수 있음을 시사합니다. 부작용 없이 이러한 효과를 보였다는 점은 향후 인체 적용 가능성에 대한 기대를 높이는 부분입니다.
물론 원숭이 실험 결과가 인간에게 그대로 적용되기까지는 아직 많은 시간과 추가적인 연구, 엄격한 임상 시험이 필요할 것입니다. 하지만 이 연구는 알츠하이머병, 골다공증, 심혈관 질환 등 다양한 노인성 질환의 치료 및 예방에 혁신적인 접근법을 제공할 수 있다는 점에서 미래 의료의 방향성을 제시합니다. 우리가 기대하는 미래에는 단순히 수명이 연장되는 것을 넘어, 노년기에도 젊은 시절과 다름없는 활력과 인지 기능을 유지하며 질 높은 삶을 누릴 수 있는 날이 올 수도 있습니다. 이번 연구는 그 가능성을 열어주는 중요한 첫걸음이라 할 수 있습니다.