▲ 어린 생쥐의 골수를 늙은 알츠하이머병 생쥐에게 이식한 결과 신경 퇴행이 덜 진행되고, 아밀로이드-베타 수치가 낮으며 인지 능력이 개선되었다는 연구 결과가 나왔다. (사진=DB)

 

[mdtoday=최재백 기자] 어린 생쥐의 골수를 늙은 알츠하이머병 생쥐에게 이식한 결과 인지 능력이 개선됐다는 연구 결과가 나왔다.

어린 생쥐의 골수를 늙은 알츠하이머병 생쥐에게 이식한 결과 신경 퇴행이 덜 진행되고, 아밀로이드-베타 수치가 낮으며 인지 능력이 개선됐다는 연구 결과가 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 실렸다.

과거 연구에 따르면, 골수에서 다양한 혈구를 생산하는 조혈 줄기세포는 나이가 들면서 다양성이 줄어드는데, 증식을 잘하도록 하는 변이가 있는 줄기세포가 점차 전체 줄기세포에서 높은 비중을 차지하면서 다양성이 감소하는 것이다.

조혈 줄기세포의 다양성은 인체에서 생산할 수 있는 면역세포의 다양성에 미치며, 일부 전문가들은 이러한 다양성 감소가 노화에 따라 감염에 취약해지는 이유 중 하나라고 추정했다.

이에 중국 충칭 제삼군의대학(Third Military Medical University)의 연구팀은 젊은 조혈 줄기세포를 늙은 생쥐에게 이식하면 일부 노화 징후를 역전시킬 수 있을 것으로 예상했다.

나이가 들면 세포 손상·산화 스트레스·노폐물 처리 효율 저하가 누적되어 뇌 기능이 자연적으로 퇴화한다. 뇌 기능의 퇴화는 알츠하이머병의 주 특징인 아밀로이드 베타 반(plaque)과 타우 엉킴(tangle) 축적으로 이어질 수 있으며, 뇌 자체의 회복 능력도 감소하므로 신경 퇴행에 더욱 취약해진다.

연구팀은 대표적인 노화 질환인 알츠하이머병에 걸린 생쥐를 이용해 조혈 줄기세포의 나이와 뇌 노화 사이의 연관성을 조사했다.

그들은 알츠하이머병을 발현하도록 유전자 조작한 9개월 된 늙은 생쥐를 두 그룹으로 나누어 첫 번째 그룹은 2개월 된 어린 생쥐의 골수를 이식했고, 두 번째 그룹은 다른 9개월 된 생쥐의 골수를 이식했다.

본격적인 결과 분석에 앞서 연구원들은 늙은 생쥐와 어린 생쥐의 유전자 발현을 비교했는데, 늙은 생쥐는 많은 노화-관련 유전자가 상향(up-regulation) 또는 하향 조절(down-regulation)되어 있었다.

상향 조절된 노화 경로는 미토콘드리아 기능과 연관되어 있었고, 하향 조절된 노화 경로는 후생적(epigenetic) 조절 및 면역 작용과 연관돼 있었다.

미토콘드리아 기능 부전은 알츠하이머병과 연관 있음이 잘 알려져 있고, 후생적 변화는 환경과 개인의 생활 요인에 의해 유전자 발현이 변하는 것이다.

최종 연구 결과, 연구팀은 어린 생쥐의 골수를 이식받은 늙은 생쥐는 유전자 발현이 회복됐고, 특히 T 세포와 단핵구가 가장 많이 영향을 받았다고 전했다. 그들은 골수 이식 효과로 단핵구의 아밀로이드 베타 제거 능력이 회복되어 뇌와 혈액의 아밀로이드 베타 수치가 감소했다고 설명했다.

이에 더해 그들은 다양한 종류의 세포에서 상위 45가지 알츠하이머병 위험 유전자 발현을 비교한 결과, 늙은 생쥐의 단핵구 내에 상위 10가지 알츠하이머병 위험 유전자가 발현돼 있었는데 어린 생쥐의 골수를 이식함으로써 이러한 위험 유전자 발현을 역전시킬 수 있었다고 덧붙였다.

종합적으로 골수 이식을 받은 늙은 생쥐는 신경염증 또는 뇌 염증, 신경 소실이 덜 했고, 인지 능력과 관련된 행동이 개선됐다.

전문가들은 젊은 골수를 이식하는 것이 전신과 뇌의 면역 시스템 기능을 개선한다고 설명했다.

한편 자연적인 노화를 지연하는 인위적인 개입을 위해 젊은 동종 기증자를 이용하는 것이 형평성 및 착취와 관련해 윤리적 문제가 우려되며, 젊은 혈액과 골수를 얻을 여력이 있는 억만장자들이 자신들을 젊게 유지해 마치 ‘뱀파이어’처럼 사는 디스토피아적 미래상에 대한 부정적인 시각도 제기됐다.

이에 대한 해결책으로 일부 전문가들은 ‘서로 다른 발달 단계 자가 이식(Heterochronic autologous transplant)’, 즉 어렸을 때 혈액 또는 골수를 채취한 뒤, 나이가 들어서 이를 자신에게 이식하는 방법을 제안했다.

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