과학자들은 식이 제한이 뇌 노화를 늦추고 수명을 늘리는 방법을 확인했습니 다.

칼로리를 제한하는 것은 건강을 개선하고 수명을 연장시키는 것으로 알려져 있지만, 그것이 어떻게 그렇게 하는지, 특히 뇌를 보호하는 방법과 관련하여 많은 부분이 미스터리로 남아 있습니다. Buck 과학자들은 다음과 같은 유전자의 역할을 발견했습니다. OXR1 이는 식이 제한으로 인한 수명 연장에 필요하며 건강한 뇌 노화에도 필수적입니다.

“사람들이 먹는 음식의 양을 제한하면 일반적으로 그것이 소화관이나 지방 축적에 영향을 미칠 수 있다고 생각하지만 반드시 뇌에 영향을 미치는 방식에 대해서는 그렇지 않다고 생각합니다.”라고 Buck 박사후 연구원이자 제1저자인 Kenneth Wilson 박사는 말했습니다. 2024년 1월 11일 온라인에 게재된 연구 결과 네이처커뮤니케이션즈. “결과적으로 이것은 뇌에서 중요한 유전자입니다.”

연구팀은 식이 제한이 어떻게 노화를 지연시키고 신경퇴행성 질환의 진행을 늦출 수 있는지에 대한 상세한 세포 메커니즘을 추가로 시연했습니다. 초파리와 인간 세포에서 수행된 연구는 또한 노화와 노화 관련 신경퇴행성 질환을 늦추기 위한 잠재적인 치료 표적을 식별합니다.

이번 연구의 공동 저자이자 Buck 교수 Pankaj Kapahi 박사는 “우리는 식이 제한의 신경 보호를 중재하는 신경 특이적 반응을 발견했습니다.”라고 말했습니다. “영양분을 제한하는 간헐적 단식이나 칼로리 제한과 같은 전략은 이 유전자의 수준을 높여 보호 효과를 중재할 수 있습니다.”

이번 연구의 공동 저자이자 Buck 교수인 Lisa Ellerby 박사는 “이 유전자는 노화와 신경 질환을 예방하는 중요한 뇌 탄력성 인자입니다.

식이 제한에 대한 반응의 다양성 이해

연구팀은 이전에 식이 제한을 통해 수명과 건강을 향상시키는 메커니즘을 보여줬지만, 개인과 조직 전반에 걸쳐 칼로리 감소에 대한 반응이 너무 다양하여 아직 발견되지 않은 과정이 많이 있다는 것이 분명합니다. 이 프로젝트는 왜 사람들이 다이어트에 다른 방식으로 반응하는지 이해하기 위해 시작되었습니다.

연구팀은 유전적 배경이 서로 다른 약 200종의 초파리를 스캔하는 것부터 시작했습니다. 파리는 일반 식이요법과 일반 영양의 10%에 불과한 식이 제한의 두 가지 다른 식이요법으로 사육되었습니다. 연구자들은 식이 제한 하에서 장수에 큰 영향을 미치는 특정 변이를 가진 5개의 유전자를 확인했습니다. 그 중 두 개는 인간 유전학에서 상응하는 부분을 가지고 있었습니다.

연구팀은 철저하게 탐구하기 위해 ”라는 유전자 하나를 선택했습니다.머스타드” (MTD) 초파리와 “산화저항 1” (OXR1) 인간과 생쥐에서. 이 유전자는 산화적 손상으로부터 세포를 보호하지만, 이 유전자가 어떻게 기능하는지에 대한 메커니즘은 불분명했습니다. 손실 OXR1 인간에서는 심각한 신경학적 결함과 조기 사망을 초래합니다. 생쥐에서는 추가로 OXR1 근위축성측색경화증(ALS) 모델의 생존율을 향상시킵니다.

뇌 노화, 신경 퇴화 및 수명 사이의 연관성

뉴런에서 활성화되는 유전자가 전체 수명에 어떤 영향을 미치는지 파악하기 위해 팀은 일련의 심층 테스트를 수행했습니다. 그들은 그것을 발견했습니다 OXR1 세포 단백질과 지질을 재활용하는 데 필요한 단백질 세트인 레트로머(retromer)라는 복합체에 영향을 미칩니다. “레트로머는 세포로 유입되는 모든 단백질의 운명을 결정하기 때문에 뉴런의 중요한 메커니즘입니다.”라고 Wilson은 말했습니다. 레트로머 기능 장애는 식이 제한으로 보호되는 연령 관련 신경퇴행성 질환, 특히 알츠하이머병 및 파킨슨병과 관련이 있습니다.

전반적으로, 그들의 결과는 식이 제한이 다음과 같은 작용을 통해 뇌 노화를 어떻게 늦추는지에 대한 이야기를 말해줍니다. MTD/OXR1 레트로머를 유지하는데 있어서 Kapahi는 “이 연구는 세포 단백질 재사용에 관여하는 레트로머 경로가 영양분이 제한될 때 뉴런을 보호하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 보여줍니다.”라고 말했습니다. 팀은 그것을 발견했습니다. MTD/OXR1 레트로머 기능을 보존하며 신경 기능, 건강한 뇌 노화 및 식이 제한으로 인한 수명 연장에 필요합니다.

“식이 요법은 이 유전자에 영향을 미칩니다. 적게 먹으면 실제로 세포에서 단백질이 적절하게 분류되는 메커니즘이 향상됩니다. 왜냐하면 세포가 단백질의 발현을 강화하기 때문입니다. OXR1“라고 윌슨은 말했습니다.

팀은 또한 MTD 파리의 경우 더 오래 살 수 있었기 때문에 연구자들은 인간의 경우 OXR1 수명 연장에 도움이 될 수 있습니다. “우리의 다음 단계는 수준을 높이는 특정 화합물을 식별하는 것입니다. OXR1 노화가 진행되는 동안 뇌의 노화를 지연시키는 효과가 있다고 Ellerby는 말했습니다.

윌슨은 “이를 통해 애초에 우리 뇌가 왜 퇴화하는지에 대한 더 많은 아이디어를 얻을 수 있기를 바란다”고 말했다.

“다이어트는 신체의 모든 과정에 영향을 미칩니다.”라고 그는 말했습니다. “나는 이 연구가 건강한 식단을 따르려는 노력을 뒷받침한다고 생각합니다. 왜냐하면 당신이 먹는 것이 당신이 아는 것보다 더 많은 영향을 미치기 때문입니다.”

Kapahi는 Juvify Bio의 창립자이자 과학 자문 위원회의 회원입니다. 다른 저자는 이해 상충이 없습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240111162625.htm