늙은 줄기세포, 지방산 못 만들어 근육 감소…지방산 유전자 도입 후 근육 45% 커져
‘연금보다 근육’이란 말이 있다. 행복한 노년을 위해서는 돈보다 근육이 더 중요하다는 의미다. 노화가 비정상적으로 빨라져 노쇠하면 근육이 급감해 병에 잘 걸리고 회복도 잘 되지 않는다. 과학자들이 근육이라는 자연 연금을 축적할 방법을 찾아냈다. 근육 줄기세포의 기능을 복원하는 회춘치료다.
미국 듀크대 의대 연구진은 “나이 든 생쥐의 근육 줄기세포를 몸 밖에서 젊게 만든 다음 다시 늙은 쥐에 주입하자 근육이 젊은 쥐처럼 재생되는 것을 확인했다”고 15일 국제 학술지 ‘네이처 노화’에 발표했다.
근육이 손상되면 근육막에 있는 줄기세포가 세포를 재생한다. 하지만 나이가 들면 근육 줄기세포가 줄고 세포 재생력도 떨어진다. 듀크대 연구진은 근육 줄기세포의 생체시계를 거꾸로 돌리는 리프로그래밍, 즉 역분화를 유도해 근육을 회춘시킨 것이다.
연구진은 근육 줄기세포의 노화는 글루타민 분해 효소가 감소한 탓이라는 사실을 알아냈다. 사람으로 치면 70대에 해당하는 생후 24개월 생쥐에서 근육 줄기세포를 추출해 30대에 해당하는 6개월짜리 생쥐의 근육 줄기세포와 비교했다. 늙은 근육 줄기세포는 글루타민 분해 효소가 51% 적었다.
글루타민 분해 효소는 근육 재생에 결정적인 역할을 한다. 줄기세포가 근육세포로 자라려면 크기가 몇 배나 커져야 한다. 그만큼 세포막을 형성하고 에너지원으로 사용할 지방산이 많이 필요하다. 글루타민 분해 효소는 팔미트산과 올레산 같은 지방산을 만든다.
연구진은 근육 줄기세포의 역노화에 성공했다. 인체에 무해한 바이러스를 통해 글루타민 분해 효소를 만드는 유전자를 24개월 생쥐에서 추출한 근육 줄기세포에 추가했다. 이 줄기세포를 다시 같은 나이 생쥐에 주입하자 근섬유 단면적이 45%나 커졌다. 유전자 추가 없이 늙은 쥐의 근육 줄기세포에 팔미트산, 올레산을 추가해도 같은 근육 재생 효과가 나타났다.
말하자면 노화된 근육 줄기세포에서 크게 줄어든 효소 유전자를 바이러스에 실어 넣어주면, 글루타민을 분해해 팔미트산, 올레산 같은 지방산을 더 잘 만든다는 말이다. 이렇게 근육 줄기세포가 회춘하면 근육이 커져 운동 능력이 향상될 뿐만 아니라 다쳐도 금방 회복됐다. 근육 연금이 쌓인 것이다.
