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과학자들은 수 세기 동안 영양실조를 일으키지 않고 특정한 영양분을 크게 제한하는 것이 광범위한 종들에서 건강과 수명을 늘려준다는 것을 알고 있었지만, 이 효과의 기초가 되는 분자 기전들은 수수께끼로 남아있었다. 최근에 저널 Aging Cell 에 실린 한 논문은 이 과정들의 기초가 되는 중요한 유전적 경로에 대한 실마리를 주고, 심각하게 제한적인 식이의 결과로 고생할 필요 없이 건강한 수명을 늘리는 치료법을 개발할 수 있다는 가능성을 높여주고 있다. 극한의 식이 요법에 의지하지 않고 우리 자신의 건강을 향상시키기 위해서 보호적 반응을 활성화시킬 수 있을지도 모른다고 생각만해도 흥분된다고 그 연구자들을 말했다. 그들은 페트리 접시에 있는 세포들이 아니라, 온전한 유기체 - 작은 회충인 C. elegans - 에서 식이 제한의 긍정적인 효과에 중요한 기전들을 연구하고 있다. C. elegans는 그것인 사람과 거의 절반의 유전자를 공유하고 2~3주로 수명이 짧아서 과학자들이 짧은 기간 동안에 많은 세대를 연구할 수 있기 때문에 노화연구에서 중요한 모형이다. 식이 제한의 수명 연장 효과를 지배하는 분자 기전의 확인은 노화 및 재생 생물학에서 그들의 독특한 접근법을 확인해주며, 온전한 유기체를 연구 모형으로서 사용하는 것은 세포만을 이용하는 것보다 생리학적인 과정들을 통제하는 많은 요인들에 대해 더 큰 통찰을 제공해준다고 그들은 말했다. DR 또는 CR(calorie restriction)이라고도 불린 식이 제한의 수명 연자의 효과는 시험한 거의 모든 동물들에서 일어났다. 그것은 가혹한 환경 조건들에 대한 진화적인 적응으로 여겨진다. 먹을 충분한 식량이 없을 때, 진화는 유기체들이 상황이 나아졌을 때 번식할 수 있을 만큼 충분이 오래 살 수 있도록 성장 모드에서 생존 모드로 바꾸도록 프로그램 되어 있다. 그 새로운 연구는 DR의 효과를 단백질을 형성하는 것을 지배하는 유전자들의 억제와 연관시킨 그들의 이전 연구를 기반으로 하고 있다. 어려운 때에, 몸은 세포의 에너지를 세포 균형과 건강을 유지함으로써 수명을 늘리는 것을 돕는 스트레스-반응성 단백질들로 돌리기 위해서, 성장과 번식과 연관된, 합성되는 단백질의 양을 줄인다. 특히, 그 연구는 단백질의 생산을 줄이는 것과 연관된 향상된 강함이 감소된 단백질 합성에서만 나오는 것이 아니라, 단백질 항상성 - proteostasis (세포의 품질 관리 기계) - 을 지배하는 스트레스 반응을 개시하는 것과 연관된다는 것을 알아냈다. 그 스트레스 반응은 가혹한 환경 조건에도 불구하고 이 품질 관리 기계가 최적으로 작동하도록 돕는다. 그 세포 품질 관리 기계는 새롭게 합성된 단백질들이 적절한 모양을 가지고 손상된 단백질들이 빨리 파괴되도록 하는 것을 담당한다. 기형이거나 손상된 단백질들은 세포 기능을 방해해서, 질병이나 사망에 이르게 할 수 있다. DR의 보호적 효과의 근본이 되는 기전을 확인한 것은 감소된 세포 품질 관리와 연관된 알츠하이머병과 파킨슨병을 포함해서 노화와 연관된 질병들을 위한 치료법으로 이끌어 줄 수 있을 것이다. 예를 들어서, 알츠하이머병은 뇌에 독성 단백질인 베타 아밀로이드(beta amyloid)의 축적과 연관되고 파킨슨병은 알파 시누클레인(alpha synuclein)이라고 불리는 독성 단백질의 축적과 연관된다. 노화와 약화된 세포 ldquo;시설 관리 rdquo; 기능 사이의 연관성은 수명을 늘리는 새로운 약물들이 또한 노화와 연관된 퇴행성 질환들의 시작도 지연시킬 수 있을 것이라는 가능성을 높여준다. 이제 연결 고리를 발견했으니, 다음 단계는 분자적 잡동사니를 청소하는 몸의 능력이 향상되는지 보기 위해서 단백질 생성을 억제하는 그 유전적 경로들을 조정함으로써 원인과 결과는 조사하는 것이다. 이들 보호적 경로들을 활성화시키는 요법들이 수명을 연장할 뿐만 아니라, 또한 노화와 연관된 질병들의 개시도 지연시킬 수 있을 것이라고 그들은 보고 있다. 대부분의 노인들은 다수의 만성 질환들로 고생하고 있다. 질병 모형에 적용된 항-노화 과정은 거의 항상 질병의 개시를 늦추고 결과를 향상시키는데, 이것은 질병을 억제하는 효과를 얻어서 건강한 인간의 수명을 늘릴 수도 있을 것이라고 제시하고 있다. |
