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젊은 혈액의 작은 세포외 소포체는 수명을 연장
젊은 쥐의 혈액에서 작은 세포외 소포 (sEV : Small Extracellular Vesicle)는 극적으로 수명을 연장하고, 전신 생리를 젊어지게 하고, 늙은 쥐의 노화 퇴행성 변화를 되돌릴 수 있는 능력을 가지고 있습니다.
노화를 역전시키는 혈액 교환 요법의 효능은 결정적이고 설득력 있는 증거가 부족하여 오랫동안 논쟁의 대상이 되어 왔습니다. 이 연구에서 20개월 된 수컷 마우스에 어린 sEV를 매주 주입한 결과 평균 수명이 1,031일로 증가했으며, 이는 C57BL/6J 수컷 마우스의 일반적인 수명 840일에서 22.7% 연장된 것입니다. 가장 오래 살았던 쥐는 최대 1,266일 동안 생존했는데, 이는 인간의 120-130년에 해당합니다.
또한, 어린 쥐의 sEV를 노화된 마우스에 정맥 주입하면 노화 표현형을 완화하고 여러 조직(해마, 근육, 심장, 고환, 뼈 등)의 노화 관련 기능 저하를 개선합니다. 기계론적 연구에 따르면 젊은 sEV는 miRNA 화물을 통해 PGC-1α의 발현을 자극하여 궁극적으로 미토콘드리아 기능을 개선하고 노화된 조직의 미토콘드리아 결핍을 완화합니다.
젊은 sEV는 수명 연장을 위한 가장 효과적인 회춘 요인 중 하나로 떠올랐습니다. 칼로리 제한 요법은 평균 수명을 978일(16.4% 증가)까지 연장할 수 있으며, 메트포르민과 니코틴아미드의 경구 섭취는 평균 수명을 889일(5.8% 증가) 및 875일(4.2% 증가)로 연장할 수 있습니다. 이에 비해 젊은 sEV는 늙은 쥐에서 우수한 수명 연장 효과를 보여주었습니다.
노화와 관련된 퇴행성 변화를 역전시키는 젊은 혈액의 회춘 효과는 젊은 sEV의 재생 역할에 의해 설명됩니다. 이전 연구는 주로 젊은 혈액에 있는 수용성 단백질 인자의 잠재적인 노화 방지 특성에 초점을 맞추었지만 이러한 효과의 기저에 있는 정확한 메커니즘은 아직 완전히 이해되지 않았었습니다. 이 연구는 젊은 sEV가 미토콘드리아 질량을 증가시키고 미토콘드리아 기능을 유지하여 ATP 공급을 강화하여 노화된 조직의 미토콘드리아 결핍을 보상할 수 있다는 강력한 증거를 제공합니다.
순환하는 miRNA의 역동적인 변화는 노화의 특징입니다. 이 연구는 노화 과정에서 노화 촉진 miRNA의 점진적인 축적과 혈액 내 회춘 miRNA의 손실이 조직 항상성을 방해하고 생리적 활동을 위한 에너지 부족을 악화시킨다는 것을 보여주었습니다. 따라서 순환 중인 miRNA를 젊어지게 하는 안정된 상태를 유지하는 것은 노화 과정을 치료적으로 조절하고 건강과 웰빙에 미치는 영향을 최소화하기 위한 새로운 전략을 제공할 수 있습니다.
노화 방지를 위한 젊은 sEV의 임상 적용으로의 전환은 빠르게 이루어질 수 있습니다. 노화의 기저에 있는 분자 메커니즘은 매우 복잡합니다. 특히, 짧은 텔로미어는 생쥐와 인간 모두에서 노화 관련 병리와 수명 단축의 유발 요인으로 확인되었습니다. 텔로미어가 더 긴 쥐는 평균 수명이 12.75% 증가했습니다. 그러나 성체 유기체에서 텔로미어의 유지는 유전자 치료 전략을 포함한 다양한 텔로머라아제 과발현 접근법에 의존하고 있으며, 이는 아직 실용화와는 거리가 멉니다.
젊은 sEV가 독성이나 면역원성을 유발하지 않고 혈류를 순환하는 자연적인 매개체라는 점을 감안할 때, 젊은 sEV의 주입은 노화를 방지하고, 노화 관련 질병을 해결하고, 이미 노화된 개인의 평생 건강을 개선하기 위한 다재다능한 도구가 될 수 있습니다.
이상의 기사는 2024년 4월 16일 MedicalXpress에 게재된 “Mouse study finds small extracellular vesicles from young blood extend lifespan and restore physiological functions”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : https://medicalxpress.com/news/2024-04-mouse-small-extracellular-vesicles-young.html
* 추가정보 출처 : https://www.nature.com/articles/s43587-024-00612-4