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의학과 류동렬 교수 연구팀, 식이제한을 통한 수명 증대효과의 핵심 성분 찾아내

- ‘L-트레오닌 아미노산’ 건강수명 증가 유도

- 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 발표

                                                     류동렬 교수                                                   김주원 박사

                                            (분자세포생물학교실)                                        (주)아모레퍼시픽

의학과 류동렬 교수 연구팀은 아모레퍼시픽과의 공동연구를 통해 식이제한(Dietary Restriction)으로 유도되는 수명 증대의 기전과 핵심 성분을 밝혀 냈다고 밝혔다. 연구팀은 '필수 아미노산 L-트레오닌(L-Threonine)이 건강수명 증가를 유도'하는 연구의 내용을 국제저명학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF=17.7)에 11월 1일자로 게재하였다.

최근 최대 수명을 늘리는 장수 연구는 단순한 수명의 연장이 아닌 건강한 상태를 오랫동안 유지하여 삶의 질을 높이는 '건강수명'의 증가에 초점을 맞추고 있다. '간헐적 단식' 등으로 세간의 주목을 받은 식이제한은 에너지 소비 효율을 높여 건강하게 오래 살 수 있는 가장 확실한 장수 방법으로 알려졌지만, 어떤 대사물질이 관여하는지 등의 심도 깊은 연구는 부족한 상황이었다.

류동렬 교수 연구팀은 식이 제한 실험군과 특정 유전자의 돌연변이로 인해 오래 산다고 알려진 '예쁜꼬마선충' 실험군에서 특이적으로 증가하는 대사 물질들을 분석하였고, 그 가운데 체내에서 합성할 수 없는 필수 아미노산인  L-트레오닌이 공통적으로 증가하여 노화 속도를 크게 늦추고 장수를 촉진할 수 있다는 사실을 확인하였다.

또한, L-트레오닌을 투여한 실험군은 대조군 보다 15-18% 더 오래 생존하고 행동이 더 민첩하며 항산화 효소를 훨씬 더 많이 갖고 있다는 것을 발견하였다. 이것을 통해 세포노화의 원인 중 하나로 최근 알려진 페롭토시스(Ferroptosis)로부터 세포를 보호하며 건강수명을 유도하는 것을 확인했다.

성균관대 류동렬 교수는 "본 연구는 새로운 장수의 기전을 발견한 기념비적 성과이지만, 어떻게 L-트레오닌이 페롭토시스를 조절하는지에 대한 추가적인 연구가 여전히 필요하다"며 "추가연구를 통해 상대적으로 간단한 건강수명 연장의 방법이 개발될 수도 있다"고 언급하였다.

제1저자인 아모레퍼시픽 김주원 박사는 "노화와 관련된 대사물질을 제대로 이해하고 활용하면 건강 수명을 증가시키고 신진대사를 효율적으로 바꿀 수 있을 것" 이라고 언급하며 "이를 위해서는 더 많은 연구가 필요하다"고 덧붙였다.

본 연구는 한국연구재단의 중견연구사업 및 지역혁신선도연구센터의 지원과 아모레퍼시픽 기술연구소의 지원으로 이루어졌으며 류동렬 교수 연구팀의 조윤주 박사, 아모레피시픽 기술연구소의 조동현 박사가 공동연구원으로 참여하였다.

※ 논문명: L-threonine promotes healthspan by expediting ferritin-dependent ferroptosis inhibition in C. elegans

※ DOI: doi.org/10.1038/s41467-022-34265-x

* 예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans): 인간과 65% 정도의 지놈(Genome) 유사성을 공유하고, 인간처럼 세포분열을 제어하고 노화에 따라 세포의 결함이 증가한다고 알려져 있으며, 인간보다 해부학적으로 훨씬 단순하고 실제 평균 수명이 한달 정도로 짧아 노화 실험에 많이 이용되고 있는 실험모델이다.

* 페롭토시스(Ferroptosis): 세포사멸 현상 중 하나이며, 체내 철과 산소의 결합 분해반응 오류에 의한 활성산소 생성이 세포의 일종의 보호장벽인 세포막의 지질에 산화 손상을 일으켜 세포의 죽음과 세포노화를 유도하는 것으로 알려져 있다.

* 건강노화(Healthy aging): 단순하게 오래 사는 것보다 건강하며 독립적으로 삶을 영위하는 것이 더 중요하다는 것을 인식하면서, 오래 사는 장수(longevity)의 개념보다 진보된 개념이다. 많은 연구자들이 현재 장수보다 건강노화 증진의 방법을 찾고 있다.