세포가 스트레스에 반응하는 방식은 이전에 생각했던 것보다 더 미묘하다

신체의 세포는 독소, 돌연변이, 기아 또는 기타 공격과 같은 스트레스에 반응하여 정상적인 기능을 잠시 멈추고 에너지를 보존하고, 손상된 구성 요소를 복구하고, 방어력을 강화하는 데 집중합니다.

스트레스가 관리 가능하다면 세포는 정상적인 활동을 재개하지만, 그렇지 않으면 세포는 스스로 파괴됩니다.

과학자들은 수십 년 동안 이런 반응이 선형적인 일련의 사건으로 일어난다고 믿어 왔습니다. 즉, 세포 내의 센서가 "경보를 울리고" 주요 단백질을 수정하고, 이것이 다시 세포의 정상 기능을 늦추거나 중단시키는 두 번째 단백질을 바꾼다는 것입니다.

하지만 오늘 Nature 저널에 발표된 새로운 연구에 따르면, 케이스 웨스턴 리저브 대학의 연구자들은 세포의 반응이 이전에 생각했던 것처럼 고정적이거나 단단하지 않고 더 미묘하고 구분되어 있다는 사실을 발견했습니다.

획기적인 연구에 따르면 스트레스에 대한 이러한 적응 반응(연구자들은 이를 "분할 통합 스트레스 반응" 또는 s-ISR이라고 부름)이 암세포를 죽이고 신경 퇴행성 질환을 보다 효과적으로 치료하는 데 잠재적으로 활용될 수 있다고 합니다.

케이스 웨스턴 리저브 의대의 유전학 및 게놈 과학과 교수이자 이 연구의 수석 연구원인 마리아 하초글루는 처음으로 세포의 스트레스에 대한 반응이 그 특성, 강도 및 지속 시간에 따라 미세하게 조정될 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이러한 유연성은 효모에서 인간에 이르기까지 유기체의 세포가 환경에 적응하는 방식에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.

"이 연구는 세포 스트레스에 대한 새로운 사고방식을 나타냅니다." 하초글루가 말했다. "ISR은 우리가 생각했던 것처럼 모든 사람에게 맞는 단일 시스템이 아닙니다. 대신 세포가 겪고 있는 스트레스의 유형, 강도 및 길이에 따라 변화하고 조정할 수 있습니다."

연구

이 연구에서는 어린이의 뇌 백질이 점진적으로 퇴화되어 운동 장애, 발작, 인지 저하와 같은 신경학적 문제가 발생하는 백질소실병의 마우스 모델을 사용했습니다.

Hatzoglou의 연구에 따르면, 질병을 유발하는 유전자를 지닌 세포는 스트레스를 받을 때 세포 작동을 중단시키는 주요 단백질에 돌연변이가 있었습니다. 어떻게든 뇌 세포는 적응하고 대부분 정상적으로 기능하지만 예외적으로 취약하여 가벼운 스트레스에도 스스로 파괴됩니다.

케이스 웨스턴 리저브, 맥길 대학, 카롤린스카 연구소의 동료로 구성된 연구팀은 세포들이 어떻게 반응하는지가 발열이나 가벼운 두부 외상과 같은 비교적 사소한 스트레스 요인 이후에도 환자들의 인지 및 운동 능력이 크게 저하되는 이유를 설명합니다.

연구자들은 다발성 경화증과 근위축성 측색 경화증(ALS로 더 잘 알려짐)과 같은 다른 늦은 발병 신경 퇴행성 질환도 유사한 메커니즘을 공유할 수 있다고 말했습니다. 병든 뇌 세포는 정상적인 조건에서 기능을 보존하도록 적응하지만, 적당한 스트레스 요인은 쇠퇴를 가속화합니다.

하초글루는 스트레스에 대한 이러한 적응을 이해하면 암 화학 요법의 새로운 표적을 찾을 수 있다고 말했습니다. 암세포는 화학 요법과 같은 스트레스 요인에 두 가지 방식으로 반응하기 때문입니다. 자기 파괴하거나 기능을 유지하기 위해 돌연변이를 일으켜 치료에 내성을 갖게 됩니다.

그녀는 이러한 지식을 바탕으로 화학 요법에 저항하는 유방암 세포를 연구하여 이 세포들이 스트레스에 어떻게 적응하는지 더 잘 이해하고 질병을 치료하기 위한 새로운 표적을 찾을 계획이라고 밝혔습니다.

이 연구는 미국 국립보건원, 케이스 종합 암센터, 테리 폭스 재단 종양대사팀, 캐나다 건강연구소, 스웨덴 연구 위원회, 스웨덴 암 협회, 국립 다발성경화증 협회의 자금 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/03/250326122650.htm