"모든 뇌세포, 똑같이 나이 먹는 것 아냐" Not All Brain Cells Age Alike: NIH Study Reveals Surprising Differences
뇌의 다양한 세포 유형이 서로 다른 방식으로 노화
미국 국립보건원(NIH)의 자금 지원을 받은 쥐 연구는 노화가 뇌 세포의 유전적 활동에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지에 대한 통찰력을 제공합니다.
국립보건원 (NIH) 에서 자금을 지원한 새로운 뇌 매핑 연구에 따르면 뇌의 다양한 세포 유형이 서로 다른 방식으로 노화된다는 사실이 밝혀졌습니다. 과학자들은 호르몬 조절을 담당하는 소규모 그룹과 같은 특정 세포가 다른 세포에 비해 유전적 활동에서 연령과 관련된 더 큰 변화를 겪는다는 것을 발견했습니다.
Nature 에 발표된 연구 결과에 따르면 일부 세포는 다른 세포보다 노화와 뇌 관련 장애에 더 취약한 것으로 나타났습니다.
"노화는 알츠하이머 병과 다른 많은 파괴적인 뇌 질환 의 가장 중요한 위험 요인입니다 . 이러한 결과는 뇌 세포가 노화에 가장 큰 영향을 받을 수 있는 매우 자세한 지도를 제공합니다."라고 NIH의 National Institute on Aging의 책임자인 Richard J. Hodes, MD가 말했습니다. "이 새로운 지도는 과학자들이 노화가 뇌에 미치는 영향에 대한 생각을 근본적으로 바꿀 수 있으며 노화 관련 뇌 질환에 대한 새로운 치료법을 개발하기 위한 가이드를 제공할 수도 있습니다."
방법론 및 주요 결과
과학자들은 고급 유전자 분석 도구를 사용하여 2개월 된 "젊은" 쥐와 18개월 된 "노령" 쥐의 뇌에 있는 개별 세포를 연구했습니다. 연구자들은 각 연령대에서 16개의 서로 다른 넓은 영역에 위치한 다양한 세포 유형의 유전적 활동을 분석했습니다. 이는 쥐 뇌의 전체 부피의 35%를 구성합니다.
이전 연구와 마찬가지로 초기 결과는 신경 회로와 관련된 유전자의 활동이 감소한 것으로 나타났습니다. 이러한 감소는 주요 회로 세포인 신경 세포와 신경 전달 물질 수치 를 제어하고 신경 섬유를 전기적으로 절연하여 신경 신호를 지원할 수 있는 성상세포와 과립세포라고 하는 "신경교" 세포에서 나타났습니다. 반면, 노화는 뇌의 면역 및 염증 시스템과 관련된 유전자의 활동과 뇌 혈관 세포의 활동을 증가시켰습니다.
추가 분석을 통해 노화에 가장 민감한 세포 유형을 파악하는 데 도움이 되었습니다. 예를 들어, 결과에 따르면 노화는 뇌의 최소 세 부분에서 발견되는 신생 뉴런의 발달을 감소시키는 것으로 나타났습니다. 이전 연구에 따르면 이러한 신생 뉴런 중 일부는 일부 학습 및 기억 형태를 제어하는 회로에서 역할을 하는 반면 다른 뉴런은 생쥐가 다양한 냄새를 인식하는 데 도움이 될 수 있습니다.
시상하부와 노화 민감성
노화에 가장 민감한 것으로 보이는 세포는 제3뇌실을 둘러싸고 있습니다. 제3뇌실은 뇌척수액이 시상하부를 통과할 수 있게 하는 주요 파이프라인입니다.
마우스 뇌의 바닥에 위치한 시상하부는 체온, 심박수, 수면, 갈증, 배고픔을 포함한 신체의 기본적인 요구를 제어할 수 있는 호르몬을 생성합니다. 결과에 따르면 시상하부의 제3뇌실과 주변 뉴런을 덮고 있는 세포는 면역 유전자의 증가와 신경 회로와 관련된 유전자의 감소를 포함하여 연령에 따른 유전적 활동의 변화가 가장 컸습니다.
저자들은 이러한 관찰이 노화와 신체 대사 사이의 연관성을 보여준 여러 다른 동물에 대한 이전 연구와 일치한다고 언급했습니다. 여기에는 간헐적 단식과 기타 칼로리 제한 식단이 수명을 늘리는 방법에 대한 연구도 포함됩니다. 구체적으로, 시상하부의 연령에 민감한 뉴런은 먹이와 에너지 조절 호르몬을 생성하는 것으로 알려져 있으며, 뇌실 내벽 세포는 뇌와 신체 사이의 호르몬과 영양소의 통과를 제어합니다.
의미와 미래 연구
이러한 연구 결과의 근간이 되는 생물학적 메커니즘을 조사하고, 인간 건강과의 가능한 연관성을 찾기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.
이 프로젝트는 시애틀의 Allen Institute for Brain Science의 Kelly Jin 박사, Bosiljka Tasic 박사, Hongkui Zeng 박사가 주도했습니다. 과학자들은 NIH의 Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies® (BRAIN) Initiative - Cell Census Network (BICCN) 의 일환으로 개발된 뇌 매핑 도구를 사용하여 젊고 노령의 쥐에서 총 뇌 세포의 약 1%인 120만 개 이상의 뇌 세포를 연구했습니다.
"수년간 과학자들은 노화가 뇌에 미치는 영향을 주로 한 번에 한 세포씩 연구했습니다. 이제 NIH BRAIN Initiative에서 가능해진 혁신적인 뇌 매핑 도구를 통해 연구자들은 노화가 뇌 전체에 어떤 영향을 미치는지 연구할 수 있습니다."라고 BRAIN Initiative®의 책임자인 존 응이 박사가 말했습니다. "이 연구는 뇌를 보다 전체적으로 조사하면 과학자들이 뇌가 어떻게 노화되는지, 신경 퇴행성 질환이 어떻게 정상적인 노화 활동을 방해하는지에 대한 새로운 통찰력을 얻을 수 있음을 보여줍니다."
참고문헌: Kelly Jin, Zizhen Yao, Cindy TJ van Velthoven, Eitan S. Kaplan, Katie Glattfelder, Sam
Not All Brain Cells Age Alike: NIH Study Reveals Surprising Differences
https://scitechdaily.com/not-all-brain-cells-age-alike-nih-study-reveals-surprising-differences
KCONTENTS