미국 메이요 클리닉(Mayo Clinic) 연구진이 인터루킨-23 수용체(IL-23R)가 세포 노화의 중요한 지표라는 점을 확인했다. IL-23R은 면역 반응을 조절하는 역할로 인해 각종 염증성 질환 및 자가면역 질환의 치료를 위한 타겟으로 연구되고 있다. 이러한 질환들과 함께 노화 억제에도 유의미한 발견이 될 것으로 기대된다.
건강 악화의 근본적 원인
인간의 노화는 자연스러운 현상이다. 마찬가지로 세포의 노화 역시 거스를 수 없는 자연적 과정이다. 노화된 세포는 본연의 기능인 복제와 분열을 멈춘다. 그 상태로 여전히 에너지를 소비하고 대사 활동을 수행하지만, 에너지 효율도 떨어지고 기능도 약해진다. 세포 간 신호 전달의 일관성과 정확성이 떨어지는 등의 문제로 제 기능을 수행하는 데 지장이 생긴다.
또, 노화된 세포는 건강할 때에 비해 염증성 사이토카인 분비가 증가한다. 이로 인해 주변 세포와 조직의 염증 반응이 늘어나 만성 염증을 일으킬 가능성이 높아진다. 이로 인해 주위 세포의 손상을 일으켜 사멸을 유도하고, 조직의 재생을 방해하는 등의 문제를 일으키기도 한다.
이러한 과정은 단순히 세포 단위에서의 변화로 끝나지 않는다. 몸속 조직과 장기는 모두 세포를 기반으로 하고 있기 때문에, 세포 단위의 기능 저하는 신체 기능의 저하 및 체내 시스템 약화로 이어진다. 즉, 노화 세포가 많아지고 쌓일수록 몸 곳곳에 건강상 이상이나 질환이 발생할 위험이 높아지는 셈이다. 거의 모든 건강상 악화의 근본적 원인이라 할 수 있다.
노화 진행 및 치료에 따라 변화하는 단백질
노화된 세포가 건강에 문제를 일으킨다는 점은 명확하다. 이에 대한 문제 제기가 이루어지면서 학계에서는 노화 세포를 타겟으로 한 치료법 연구가 진행되고 있다. 또한, 일상적인 습관을 통해 노화 세포를 줄일 수 있는 방법도 알려지고 있다. 이 시점에서 필요한 또 하나의 관점이 있다면, ‘노화 세포가 얼마나 쌓였는지를 어떻게 알 수 있는가’일 것이다.
미국 메이요 클리닉 연구팀이 이번달 10일 「네이처 에이징(Nature Aging)」에 발표한 논문에 따르면, IL-23R 수치를 통해 노화 세포의 축적 정도를 확인할 수 있다. 이를 통해 노화 세포 축적으로 인한 건강 문제가 발생하기 전 적절한 예방이나 치료 조치를 할 수 있다는 것이다.
연구팀은 스웨덴의 생명과학 기업 Olink의 혈장 단백질 분석 기술을 활용해, 쥐에게서 채취한 혈장 속 단백질을 분석했다. 그리고 폐, 간, 신장, 대뇌 피질 등 여러 조직에서 채취한 샘플을 검사하여 노화 및 염증과 관련된 유전자 21개의 발현을 확인했다.
약물을 비롯해 노화 세포를 제거하는 방법을 혈장과 조직 샘플에 적용한 결과, IL-23R과 CCL5, CA13 세 가지의 혈장 단백질이 연령에 따른 변화를 보였다. 즉, 노화가 진행됨에 따라 혈액 및 장기의 IL-23R 수치가 증가하거나 변화하는 경향이 나타났다는 것이다.
이는 IL-23R의 수치 변화를 통해 세포 단위의 노화 진행 정도를 판단할 수도 있다는 것을 시사한다. 실제로 노화를 억제하는 약물 및 치료 방법을 적용했을 때, IL-23R과 CCL5는 감소하는 모습을 보였다. CA13의 경우 노화와 함께 감소하는 것이 일반적인데, 치료 적용 결과 더 젊은 수준으로 회복됐다.
염증 및 면역 질환과도 연관돼
인터루킨-23(IL-23)은 면역계에서 중요한 역할을 하는 염증성 사이토카인의 일종이다. 염증 반응을 유도하는 Th17 세포의 분열과 생존을 촉진하는 역할을 하며, 다른 염증성 사이토카인인 인터루킨-17(IL-17)과 인터루킨-22(IL-22)의 생산을 늘려 염증 반응을 강화한다.
IL-23이 기능을 수행하기 위해 필요한 수용체가 바로 IL-23R이다. 즉, IL-23R 수치가 늘어난다는 것은 그만큼 IL-23이 활발하게 작용할 수 있는 환경이 된다는 것을 의미한다. 연구를 통해 노화가 진행될수록 IL-23R의 수치가 늘어나는 경향을 확인한 만큼, 이를 토대로 노화의 진행 정도, 즉 ‘노화 세포의 축적 정도’를 가늠할 수 있다는 것이다.
한편, IL-23R은 반드시 노화로 인해서만 활성화되지 않는다. 각종 염증성 질환이나 류마티스 관절염과 같은 자가면역 질환을 앓는 환자에게서도 정상 수준보다 높은 IL-23R의 활성화가 관찰된다. 이에 따라 염증성 질환과 자가면역 질환의 치료를 위해 IL-23R에 대한 연구가 진행돼 왔다.
결과적으로 종합해보면, IL-23R의 수치의 변화는 염증의 발생 가능성을 크게 높인다. 이에 따라 면역 및 염증과 관련된 질환과 깊은 연결고리를 가지고 있었다. 여기에 노화 세포의 축적 정도를 가늠할 수 있는 지표로서의 가능성도 제기됐다.
즉, 향후 IL-23R의 활성화를 억제 또는 조절할 수 있는 치료법이 개발된다면, 염증 및 자가면역 질환들과 함께 세포 노화와 관련된 문제까지 자연스레 해결할 수 있는 발판이 될 수 있을 것이다.
