나이가 들면 근육이 약해지는 문제의 근본 원인이 뇌에 있다는 연구 결과가 나왔다. 뇌를 타깃으로 한 근감소증 치료 신약 개발에 단서를 제공할 수 있을 것으로 전망된다.
과학기술정보통신부 산하 한국연구재단은 김상룡 경북대 생명공학부 교수 연구팀이 ‘흑질-선조체 도파민 신경계’의 기능 저하가 노화에 따른 근육량 감소의 근본 원인 중 하나라는 점을 처음 발견했다고 13일 발표했다.
흑질-선조체 도파민 신경계는 중뇌 부분에 있는 흑질에서 선조체(주요 신경핵 집합체)로 도파민이 전달되는 회로를 말한다. 선조체는 특정 방향으로 절개했을 때 하얀 줄무늬가 보여 이런 이름이 붙었다.
연구팀은 늙은 생쥐의 흑질에서 항노화 인자 중 하나인 시르투인3(SIRT3) 발현이 점차 감소한다는 것을 확인했다. SIRT3는 포유류가 가진 단백질 중 하나로 에너지 대사 조절 기능을 한다.
연구팀은 이어 도파민 신경세포에서 SIRT3 발현을 높이는 유전자를 증폭시키면 세포 내 중요한 소기관인 미토콘드리아 기능이 활성화되면서 노화 표지 단백질 ‘p16INK4a’가 줄어드는 것을 규명했다.
SIRT3를 인위적으로 높인 쥐는 그렇지 않은 대조군 쥐보다 운동기능이 잘 보존되고 골격근량 유지 정도가 높았다고 연구팀은 설명했다.
이번 연구는 중추신경계와 말초근육 간 연결고리를 타깃으로 한 신약 개발에 새로운 단서를 제공한 것으로 평가받는다. 기존에 노화에 따른 운동기능 저하 연구는 말초근육 강화, 골격근 재생에 주로 집중했다.
교신저자인 김 교수는 미국 컬럼비아대 신경학과에서 박사후연구원을 지내고 같은 대학 의대 신경과에서 선임연구원으로 일했다. 김 교수는 “노인성 운동 장애와 근감소증을 노화의 당연한 결과가 아니라 과학적으로 치유할 수 있는 대상으로 보고 접근했다”며 “새로운 항노화 신경치료제 개발에 도움이 되길 기대한다”고 말했다.
논문은 생화학 및 분자생물학 분야 국제학술지 ‘신호전달과 표적치료’에 실렸다.
이해성 기자
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