幹세포는 다른 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 가진 세포로, 인체는 수백 종의 세포로 구성되어 있으며 이 모든 세포는幹細胞에서 분화된 것입니다. 새로운 연구에 따르면, 노화된 혈액 세포를 신경幹細胞로 직접 변환함으로써 세포가 서서히 젊어짐이 밝혀졌습니다. "Protracted Fate Acquisition and Epigenetic De-Aging During Induced Neural Stem Cell Conversion of Human Blood Cells" - Berg - 2026 - Aging Cell - Wiley Online Library https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/acel.70751, "Researchers Transform Old Blood Cells into Young Brain Cells" — University of Bonn https://www.uni-bonn.de/en/news/211-2026, "Old Blood Cells Have Been Transformed Into Brain Stem Cells That Get Younger As They Age" : ScienceAlert https://www.sciencealert.com/old-blood-cells-have-been-transformed-into-brain-stem-cells-that-get-younger-as-they-age. 특정 세포가 분화되면 원래의幹細胞이나 다른 세포로 자연스럽게 되돌아가지 않으며, 피부 세포가 자연스럽게幹細胞이 되거나, 지방 세포가 근육 세포가 되는 것도 없습니다. 그러나 최근에는 DNA 에 결합하는 전사 인자를 세포에 도입함으로써 특정 세포를 다양한 세포로 분화시킬 수 있는 iPS 세포나 다른 세포로 변환하는 것이 가능해졌습니다. 세포를 iPS 세포로 변환하는 것은 리프로그래밍이라고 하며, iPS 세포를 유도함으로써 다양한 종류의 세포를 생성할 수 있습니다. 반면, iPS 세포를 거치지 않고 직접 다른 세포로 변환시키는 것은 디렉트 리프로그래밍이라고 하며, 시간과 비용 절감이 기대된다고 합니다. 이번 연구에서는 독일 Bonn 대학과 Bonn 대학병원 연구팀이, 적혈구로 변하는 전 단계인 적혈구 전구세포를, 신생아부터 101 세까지 다양한 연령대의 15 명에서 채취했습니다. 이 적혈구 전구세포를 신경幹細胞로 디렉트 리프로그래밍하여, 그 과정에서 세포 노화의 역전 현상을 조사했습니다.
연구팀은 DNA 메틸화와 RNA 시퀀싱이라는 두 가지 유전체 분석 기법을 사용하여 직접 리프로그래밍된 신경줄기 세포에서 나타나는 노화 방지 효과를 추적했습니다. 초기에는 적혈구 전구 세포의 생물학적 나이 (에피제네틱 클록) 가 기증자의 실제 나이와 높은 상관관계를 보였습니다. 그러나 직접 리프로그래밍으로 생성된 신경줄기 세포는 50~100 일 동안 서서히 젊어졌고, 최종적으로 에피제네틱 클록이 기증자의 실제 나이의 약 5% 수준으로 회복되었습니다. 연구팀은 80 세 기증자에서 채취한 세포의 에피제네틱 클록이 20 세 미만으로 낮아졌다고 보고했습니다. 또한 연구팀은 단백질 발현과 세포 재생 능력이라는 지표를 사용하여 분석한 결과, 젊어진 신경줄기 세포가 실제로 젊은 세포와 동일한 기능을 한다는 것이 밝혀졌습니다. 신경줄기 세포는 DNA 손상과 미토콘드리아 독성 등의 문제가 적었다는 점도 확인되었습니다.
이전 연구에서도 세포의 리프로그래밍이 노화 효과를 가져온다는 것은 알려져 있었으나, 직접 리프로그래밍을 통해 노화 효과가 확인된 것은 처음이라고 합니다. 또한 2 단계 리프로그래밍에서는 노화가 급격히 진행되지만, 이번 직접 리프로그래밍은 느리게 노화가 진행되는 것이 특징입니다. 논문 공동저자이자 Bonn 대학병원 재생 신경생물학 연구소 소장인 올리버 브루스트르 교수는 "이처럼 긴 기간에 걸친 노화는 실험 모델로서 이상적입니다. 후생유전학적 시계는 수 주간에 걸쳐 서서히 리셋되므로, 이 모델을 사용하여 노화 과정을 촉진하거나 억제하는 어떤 인자나 활성 물질을 조사할 수 있습니다. 이는 특히 신경과학 분야에서 중요합니다. 왜냐하면 나이는 알츠하이머병과 같은 신경퇴행성 질환에서 가장 중요한 위험 요인이기 때문입니다"라고 말했습니다.
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