【뉴스퀘스트=김형근 과학전문 기자 】수년에 걸쳐 과학자들은 노화를 늦추거나 역전시키고 노화 관련 질병을 치료할 수 있는 약물과 치료법을 제공하기 위해 노화 방지 연구에 착수했다.

미국 스탠포드 대학의 과학자들은 근육의 노화를 일으키는 단백질을 억제하면 늙어서도 더 강하고 큰 ‘말 근육’의 성장을 자극할 수 있다.

15-프로스타글란딘 탈수소효소(15-PGDH: 15-prostaglandin dehydrogenase) 단백질과 외상, 유전성 신경근 질환, 또는 노화로 인한 근력 저하 및 마비 등과 관련해가능한 치료법을 연구하고 있는 스탠포드 과학자들의 최신 발견이다.

15-PGDH 단백질 차단하면 근육 강화돼

스탠퍼드대 의대 미생물학 및 면역학자 헬렌 블라우(Helen Blau) 교수가 이끄는 연구팀은 늙은 쥐에 15-PGDH를 차단하는 특정 분자를 주사한 결과 이 쥐에서 근육의 질량과 힘이 회복된 것을 확인했다.

연구팀은 또한 어린 쥐에 비해 나이가 많은 쥐의 근육에서 15-PGDH라는 단백질 함량이 높은 것을 발견했다. 사람도 20대보다 70~80대의 근육 조직에서 이 단백질 함량이 높았다.

연구팀은 15-PGDH 차단제를 주입한 모델 쥐를 추적한 결과 더 많은 프로스타글란딘 E2(PGE2: prostaglandin E2)이 생산되는 것을 확인했다. 또한 더 강하고 더 큰 근육 섬유가 성장하는 것을 목격했다.

그들은 "게로자임(gerozyme)"이라고도 알려진 15-PGDH를 억제함으로써 성장한 근육의 지구력과 힘도 크게 향상되는 것을 확인했다.

공동 연구자인 멜리사 L. 노톤(Melissa L. Norton) 교수는”우리는 나이가 들수록 축적되어 근육 위축을 촉진하는 15-PGDH가 신경이 제거된 쥐 근섬유에서 현저하게 증가하고 표적 섬유에 응집된다는 사실을 발견했다”고 말했다.

노톤 교수는 이어서 “이는 인간 근성 신경병증에서 전형적으로 나타나는 만성 신경 손상의 특징”이라고 설명했다.

그러나 만성 근육 탈신경이 있는 나이든 쥐를 15-PGDH 억제제로 치료한 결과 운동 뉴런이 강화되고 신경근 접합부와 기능이 젊어졌다.

늙은 쥐 대상 실험에서 효과 확연히 드러나

따라서 이 연구는 나이가 들수록 근육이 점점 약해지는 노인과 근위축성 측삭 경화증(ALS)과 같은 근육 소모 질환을 앓고 있는 사람들에게 잠재적으로 도움이 될 수 있다고 연구팀은 강조했다.

연구진은 "우리의 데이터는 15-PGDH의 억제가 프로스타글란딘 E2를 생리학적으로 강화하고, 신경근 연결성을 회복하고, 부상, 질병 또는 노화로 인한 급성 또는 만성 신경 탈퇴 후 근력 회복을 촉진하는 치료 전략이 될 수 있음을 시사한다”고 지적했다. .

블라우 교수는 “약물 치료가 근육 섬유와 근육 수축을 자극하는 운동 뉴런 모두에 영향을 미쳐 치유 속도를 높이고 근력과 근육량을 회복시키는 것으로 나타난 것은 이번이 처음”이라고 강조했다.

스탠포드 과학자들은 이 메커니즘이 실제 치료 및 치료법으로 전환될 수 있는지 확인하기 위해 자신들의 발견이 현실적으로 응용되기를 바라고 있다.

과학전문 매체 어스닷컴(Earth.com)은 약한 근력은 노인들 사이에서 큰 문제라고 지적했다. 질병통제예방센터(CDC)의 연구에 따르면 60세 이상 성인의 5%는 근력이 약한 반면, 13%는 중간 정도의 근력을 가지고 있다.

근육 약화, 신체적 정신적 노화의 주범… 회춘 가능성도 제시

하지만 근력 약화는 노인들만의 문제가 아니다. 이르면 50대부터 서서히 시작되며 막대한 경제적 비용이 따른다.

근육이 약해지면 이동하고, 일하고, 자신을 돌보는 능력이 저하된다. 이 상태는 또한 부상 위험을 증가시킨다.

한편 보건복지부 2018년 노인실태조사에 따르면 65세 이상 노인은 매년 10명 중 2명이 낙상을 경험하는 것으로 나타났다.

나이가 들면 근육세포의 미토콘드리아 수와 기능이 떨어지면서 근육에 힘이 없기 때문에 낙상으로 이어진다.

이 연구에 대한 자세한 내용은 국제학술지 ‘중개의학(Science Translational Medicine)’ 저널에서 찾아볼 수 있다.

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