단식의 자식작용, 굶주린 세포 성장 멈추고 자기 노폐물을 재활용
단식이 장수를 촉진한다는 징후는 많다. 근년에는 생활양식을 바꾸지 않고도 단식의 건강 촉진 효과를 흉내 내는 물질인 칼로리 제한 유사체(CMRs)란 물질에 많은 관심이 쏠렸었다.

최근 발표된 연구에서 프랑스 의학연구 위원회(INSERM)의 올리버 케프와 구이도 크뢰머가 이끄는 연구진은 색다른 칼로리 제한 유사체 후보 물질의 정체를 확인했다고 밝혔다. 그 물질은 노화수반 질병 치료에 대한 더 깊은 연구에 유용한 것으로 증명된 듯하다.

노화가 수명을 연장할 수 있다는 최초의 실험적 증거가 나온 것은 100년도 더 되었다. 그 이후 연구가들은 그런 연구결과를 많은 다른 종의 동물에서 확인했다. 세포는 굶주리면 성장을 멈추고 그 대신 자신의 세포 노폐물을 재활용하는 ‘자식작용’이라는 일종의 자가 청소 과정에 힘을 쏟게 된다. 이 자식작용이 세포들을 도로 젊어지게 만들어주고 유독하고 잘못 접혀진 단백질들을 제거해준다. 더 최근에는 크뢰머의 연구진과 다른 연구진들이 그런 현상의 배후에 있는 분자 메커니즘에 대해 더 많이 밝혀냈다.

칼로리 제한이 동물 모델에서는 수명 연장을 위한 가장 효과적인 수단 중 하나인 것 같지만 현실에서는 추적하기가 어렵다. 그러나 현재의 연구는 특정한 물질의 섭취가 유사한 효과를 발휘하는 것을 보여주고 있다. 이전의 연구에서 크뢰머와 그의 동료들은 스퍼미딘과 레스베라트롤 같은 소위 칼로리 제한 유사체(CRMs)도 자식작용을 유도할 수 있는 것을 입증했다. 이런 물질의 항노화 효과는 효모에서 벌레에서 생쥐에 이르기까지 다양한 종에서 입증이 되었다. 게다가 스퍼미딘은 인간의 장수와 심혈관 및 암 관련 사망률의 감소와도 관련지어졌다.

칼로리 제한 유사체(CRMs) 발견 3,4-DC
더 많은 칼로리 제한 유사체를 찾아내기 위해 크뢰머의 연구진은 현재 스퍼미딘과 레스베라트롤 같은 물질과 같은 부류에 속하는 물질 200개를 테스트했다. 그들은 우선 그들 물질 중에서 어떤 것이 생쥐와 인간의 배양한 세포에서 (세포에 독성이 없으면서) 자식작용이 증가하는 특징을 나타내는 세포 반응을 보이는지를 조사해보았다. 3,4-DC란 물질이 가장 좋은 후보 물질로 드러났다. 3,4-DC의 정확한 작용 방법을 더 자세히 살펴본 결과 이 물질이 스퍼미딘이나 레스베라트롤과는 다른 경로를 통해 자식작용을 유발하는 것으로 밝혀졌다.

그 다음에 연진은 3,4-DC가 살아있는 동물들에 미치는 영향을 조사해보았다. 그렇게 하기 위해 연구진은 그 물질을 생쥐에게 주입했다. 그들은 그 물질이 심근 경색을 막아주고 어떤 화학요법제와 관련해서 종양의 성장을 줄여주는 것을 발견했다. 이 2가지 효과는 이전에 자식작용과 관련이 있고 스퍼미딘과 레스베라트롤 같은 칼로리 제한 유사체와도 관련이 있다.

3,4-DC가 인간에게도 유사한 효과가 있을는지는 아직 모른다. 그러나 이번 연구는 배양한 세포에 물질들을 테스트하는 방법이 다양한 작용 방법을 갖고 있는 새로운 칼로리 제한 유사체 후보물질들을 확인하는 신속하고 능률적인 방법이라는 것을 증명해준다.

참조:
G. Chen et al., "3,4‐Dimethoxychalcone induces autophagy through activation of the transcription factors TFE 3 and TFEB" EMBO Mol Med, 2019; DOI: 10.15252/emmm.201910469