과학자들은 시간이 지남에 따라 축적되고 노화 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 생각되는 일련의 세포 및 분자 변화를 확인했습니다. “노화의 특징”으로 알려진 이러한 변화는 2013년에 처음 만들어졌으며 노화 및 연령 관련 질병에 기여하는 복잡한 메커니즘을 이해하기 위한 프레임워크를 제공하도록 설정되었습니다. 그러나 과학은 계속해서 더 많은 것을 밝혀냈습니다.
노화의 12가지 특징
노화를 늦추는 방법을 찾는 첫 번째 단계는 어떤 요인이 노화 과정에 영향을 미치는지 정의하는 것입니다. 세포 수준의 특정 메커니즘이 우리의 노화 속도에 어떤 영향을 미치는지 알면 이에 대처하는 방법을 개발하고 결과적으로 더 우아하게 노화하는 데 도움이 됩니다.
게놈 불안정성과 텔로미어 단축에서 줄기 세포 고갈에 이르기까지 이 12가지 특징은 노화 과정에 대한 로드맵을 제공하여 수년에 걸쳐 우리 몸이 어떻게 변화하는지를 보여줍니다.
1. 게놈 불안정성
게놈 불안정성은 시간이 지남에 따라 발생하는 DNA의 유전적 손상 또는 변화의 축적을 의미합니다 . 외부 및 내부 요인 모두 발생하는 DNA 손상 수준에 영향을 줄 수 있습니다. 내인성 예로는 DNA 복제 오류와 산화 스트레스가 있으며 방사선이나 독소에 대한 노출은 외인성입니다.
세포가 노화되면 DNA 손상을 복구하는 능력도 저하될 수 있으며, 이는 DNA 염기서열의 돌연변이 및 기타 변경으로 이어지는 DNA 불안정성을 더욱 유발할 수 있습니다.
2. 텔로미어 감소
텔로미어는 유전자의 안정성과 무결성을 유지하는 데 도움이 되는 염색체 끝에 있는 작은 보호 캡입니다. 그러나 세포가 분열할 때마다 DNA 합성 과정에서 텔로미어 서열의 불완전한 복제로 인해 텔로미어가 짧아집니다 . 길이가 짧을수록 염색체에 대한 보호 기능이 약해져 결국 세포 노화 또는 프로그램된 세포 사멸을 초래할 것입니다
텔로미어의 단축은 손상된 조직을 분할하고 보충하는 세포의 능력을 제한하기 때문에 노화를 가속화하는 것으로 밝혀졌습니다 . 또한 텔로미어 감소는 만성 염증과 관련이 있습니다. Nature Cell Biology의 연구에 따르면, “노화 세포는 노화 관련 분비 표현형(SASP)으로 알려진 염증 유발 시토카인의 복합 세트를 분비합니다. 이는 세포외 기질의 구성을 변경하고, 줄기 세포 기능을 손상시키고, 세포 분화를 촉진하고, 노화 표현형을 주변 세포로 확산시켜 만성 전신 염증을 일으킬 수 있습니다.”
산화 스트레스, 염증, 독소 노출 등 다양한 요인이 텔로미어 감소에 영향을 미칩니다. 그러나 연구에 따르면 운동, 특히 유산소 활동은 텔로미어 길이를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다 . 설명은 염색체 끝에 텔로미어 서열을 추가하는 텔로머라아제 효소에 있습니다. 이러한 신체 활동은 텔로머라제 활성을 증가시키고 텔로미어 소모율을 감소시키는 것으로 밝혀졌습니다 .
텔로미어 감소는 심혈관 질환, 암 및 신경변성 장애와 같은 여러 노화 관련 질병과 관련이 있습니다.
3. 후성적 변화
후생유전학적 변화는 유전자 발현 조절의 변화를 특징으로 합니다. 이러한 변화는 DNA 서열 자체에 영향을 미치지 않지만 유전자 스위치가 켜져 있는지 여부에 대한 수정을 유발할 수 있습니다 .
환경, 식이요법, 생활 방식 선택 및 스트레스 관리와 같은 요인은 모두 삶의 과정에서 특정 유전자가 발현되는 방식에 기여할 수 있습니다. 그러나 나이가 들어감에 따라 이러한 후생유전학적 변화의 패턴이 더욱 두드러져 노화 관련 질병 및 상태에 기여할 수 있는 유전자 발현의 바람직하지 않은 변화로 이어질 수 있습니다.
국제 분자 과학 저널(International Journal of Molecular Sciences) 에 발표된 리뷰에서는 후생유전학적 변화가 암, 당뇨병, 골다공증 및 신경퇴행성 장애를 포함한 여러 인간 병리의 발달 또는 진행을 초래할 수 있다고 결론지었습니다 .
후생유전학은 유전자 발현에 영향을 미치는 외부의 모든 것을 의미하기 때문에 이러한 것들은 대체로 가역적이며 우리는 질병 발생으로부터 유전자를 보호하기 위해 우리가 하는 일을 통제하고 주변을 둘러쌀 수 있습니다.
4. proteostasis의 손실
적절한 세포 기능에는 세포 내 단백질을 조절하는 과정인 항상성 상태가 필요합니다. 단백질 합성, 접힘 및 분해 사이의 균형은 세포 기능을 유지 하고 손상되거나 잘못 접힌 단백질의 축적을 방지하는 데 필수적입니다. proteostasis의 손실은 세포가 단백질 항상성 또는 proteostasis를 유지하는 능력의 점진적인 감소를 의미합니다.
proteostasis를 유지하는 세포의 효율성은 시간이 지남에 따라 감소하여 노화와 질병에 기여하는 것으로 밝혀진 손상되거나 잘못 접힌 단백질의 축적으로 이어집니다 .
과학자들은 다양한 신경퇴행성 질환 중 공통적인 병리학적 특징 이 세포 기능 장애를 유발 하고 결국 세포 사멸로 이어질 수 있는 응집된 단백질의 축적임을 확인했습니다 .
“아밀로이드-베타, 타우, 알파-시누클레인, TDP-43 또는 프리온 단백질은 알츠하이머병, 파킨슨병, 근위축성 측삭 경화증과 같은 신경퇴행성 질환의 발병에 기여하고 응집할 수 있는 단백질의 몇 가지 예에 불과합니다. (ALS),”
분자 신경과학의 프론티어
5. 규제 완화된 영양소 감지
조절되지 않은 영양소 감지는 가까이에 있는 영양소를 감지 하고 추가 메커니즘이 발생하기 위해 다른 내부 시스템과 통신하는 세포의 능력 감소 로 정의됩니다 . 영양소 감지 경로는 세포 대사, 에너지 균형 및 성장을 조절하는 데 중요한 역할을 하며 세포와 조직의 적절한 기능을 지원하는 데 필수적입니다.
가장 심오한 영양소 감지 경로 중 하나는 인슐린 및 인슐린 유사 성장 인자(IGF-1)가 있을 때 세포가 어떻게 행동하는지와 관련이 있습니다 .
“인슐린/IGF-1을 통한 영양소 신호 전달은 모델 유기체에서 노화 및 연령 관련 질병을 조절하는 것으로 입증된 첫 번째 경로였습니다.”
세포하 생화학
간헐적 단식이라고 하는 인기 있는 식이 개입은 동물 모델에서 유익한 것으로 밝혀진 이 경로를 통해 작동합니다. 그러나 인간의 노화 및 노화 관련 질병에서 그 역할을 결정하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다.
6. 미토콘드리아 기능 장애
미토콘드리아는 아데노신 5′-삼인산 또는 ATP의 형태로 에너지를 생산하는 역할 때문에 종종 세포의 발전소로 불립니다. 생산할 수 있는 에너지가 많을수록 세포가 모든 조직과 기관에서 제대로 작동하려면 더 많은 에너지가 필요합니다. 또한 세포 대사에 중요한 역할을 합니다.
기능 장애가 있는 미토콘드리아는 염증과 산화 스트레스를 유발하는 반응성 산소 종의 증가로 이어져 일련의 부적응을 유발하고 노화를 가속화하는 것으로 밝혀졌습니다 . 연구에 따르면 미토콘드리아 기능 장애는 암, 대사 및 심혈관 질환과 같은 광범위한 인간 병리 와 관련이 있습니다 .
7. 세포 노화
세포가 우리의 수명 동안 계속해서 분열함에 따라 많은 세포가 결국 더 이상 분열할 수 없지만 여전히 신진대사가 활성화되는 노화 시점 에 도달하게 됩니다 . 그러나 그 “좀비” 상태에서는 거의 쓸모가 없고 더 많은 부담이 됩니다.
한편, 연구에 따르면 소량의 노화 세포가 상처와 같은 손상된 부위에 조직 복구 인자를 모집하거나 암세포를 복구하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 다른 한편으로 축적되는 “좀비” 세포는 만성 염증에 기여할 수 있으며 노화 관련 질병으로 이어질 수 있습니다. 이러한 축적을 종종 “염증”이라고 합니다.
노화는 텔로미어 단축, 활성산소종, 잠재적인 후생유전적 변화로 인한 암세포 활성화와 같은 노화의 몇 가지 다른 특징의 일부이기도 한 다양한 스트레스에 의해 유발될 수 있습니다.
8. 줄기세포 고갈
줄기 세포는 신체의 모든 종류의 조직으로 변할 수 있는 세포 유형입니다. 따라서 정상적인 조직 기능을 유지하고 손상된 조직을 재생하기 위해 죽어가는 세포를 보충하는 데 중요 합니다.
노화의 다른 특징과 관련된 다양한 요인이 DNA 손상, 텔로미어 단축, 산화 스트레스 및 후생유전적 요인과 같은 줄기 세포 고갈을 촉진할 수 있습니다. 줄기 세포의 기능이 시간이 지남에 따라 감소함에 따라 유기체가 신경 퇴행성 질환, 심혈관 질환 및 암과 같은 노화 관련 질병에 걸릴 가능성이 높아집니다.
예를 들어 DNA 손상에 대한 적절한 반응을 유발하지 못하는 것은 암의 시작 및 진행과 밀접한 관련이 있다는 연구 결과가 있습니다 .
9. 변경된 세포 간 통신
위에서 언급했듯이 인체와 같은 유기체 내의 어떤 것도 진공 상태나 고립 상태에서 발생하지 않습니다. 세포는 다양한 메커니즘을 통해 끊임없이 서로 통신합니다.
그러나이 통신이 변경되면 세포 간의 신호가 손실되거나 잘못 해석되거나 무시되어 정상적인 조직 기능 및 복구가 중단되고 노화 관련 질병의 발병에 기여할 수 있습니다.
10. 만성 염증
만성 염증은 시간이 지남에 따라 신체에 큰 피해를 입히는 지속적이고 오래 지속되는 낮은 등급의 염증 반응을 말합니다 . 아주 오랫동안 작은 바늘에 찔린 것을 생각하십시오. 처음 몇 시간 동안은 알아채지 못할 수도 있지만, 며칠, 몇 주, 몇 달, 몇 년이 지나면 피부 아래에 큰 손상을 입힐 것입니다.
분자 염증 및 염증을 넘어, 연구원 그룹은 노화에 기여할 수 있고 전신 반응으로서 노화 관련 만성 질환을 악화시킬 수 있는 다단계 염증 네트워크 및 전 염증 경로를 확인했습니다.
11. 장애가 있는 거대자가포식
Macroautophagy 또는 autophagy는 세포가 손상되거나 기능 장애가 있는 소기관 과 단백질을 제거하여 세포의 항상성을 유지하는 데 도움이 되는 신체의 자연적인 과정입니다 .
노화, 산화 스트레스, 후생적 요인 및 미토콘드리아 기능 장애는 세포의 자가포식 수행 능력을 감소시켜 손상된 세포와 단백질의 축적 및 노화를 가속화할 수 있습니다.
또한 이 내부 “치유” 메커니즘의 억제는 알츠하이머병, 제2형 당뇨병 및 심혈관 질환과 관련이 있습니다.
12. 세균불균형
Dysbiosis는 장내 microbiota의 붕괴로 특징 지어집니다. 지난 몇 년 동안 장내 마이크로바이옴에 있는 수조 개의 미생물로 구성된 복잡한 생태계 간의 균형의 중요성에 관한 많은 연구가 나타났습니다.
과학자들은 “이 정교한 장내 미생물 생태계 는 인간 발달에 중요한 일련의 생리적 활동에서 중추적인 역할을 하고 건강을 지원한다 ” 고 결론지었습니다 .
이것을 노화의 특징 목록에 추가하면 미생물 불균형이 어떻게 부정적인 건강 결과로 이어질 수 있는지, 전신 염증을 증가시키고 노화를 가속화할 수 있는지 설명합니다.
또한 우리 세포와 장내 미생물 간의 협력이 약해지면 장내 미생물 군집이 감염원이 될 수 있으며 때로는 심각한 건강 상태와 비만, 당뇨병, 염증성 질환과 같은 노화 관련 질병으로 이어질 수 있습니다. 장 질환, 알레르기, 심지어 우울증과 알츠하이머병과 같은 신경 장애까지.
노화는 동물과 인간 모델에서 여전히 연구되고 있는 복잡한 생리학적 과정입니다 . 그러나 이러한 노화의 12가지 특징은 노화가 어떻게 발생하는지의 상호 연관성을 이해하는 데 조금 더 가까워질 수 있습니다
![[Internal and external hemorrhoids]](https://i0.wp.com/cdn-prod.medicalnewstoday.com/content/images/articles/073/73938/internal-and-external-hemorrhoids.jpg?w=1155&h=583)
