세포 노화는 세포가 분열을 멈추지만 자연사하는 세포 사멸 메커니즘을 유발하지 않을 때 발생한다. 대신 여전히 영양분을 흡수하고 대사 활동을 수행하려 하지만 세포 신호가 점점 더 일관되지 않고 염증성 사이토카인 분비가 증가한다는 점에서 ‘좀비 세포’라고 볼 수 있다.
노화 세포 활동은 면역, 심혈관, 대사, 폐, 근골격계 및 신경계를 포함한 여러 연령 관련 질병과 관련이 있다. 과학자들은 체내 활성 노화 세포의 수준을 안정적으로 추정할 수 있는 생체지표를 찾고 있다. 생체지표를 발견하게 되면 질병 상태가 나타나기 전에 잠재적으로 개입할 수 있는 임상적 개입에 정보를 제공할 수 있기 때문이다.
연구진은 다양한 연령대의 생쥐에서 노화와 관련된 생체지표를 식별하고 다양한 치료제에 대한 반응성을 측정하고자 했다. 92개의 혈장 단백질을 검사한 결과 최종적으로 67개의 혈장 단백질을 추려냈다. 나머지 25개는 검출이 되지 않거나 검출률이 낮아 제외됐다.
연구진은 신장, 간, 비장, 대뇌 피질, 지방 및 폐를 포함한 조직을 실시간 유전자 증폭 기술인 PCR로 검사해 노화 분비물 및 염증 표지자와 관련된 21개의 유전자 발현을 확인했다. 또 베네토클락스, 나비토클락스, 피세틴, 루테올린 등 노화세포를 제거하는 약물과 p16 양성 노화 세포를 표적으로 하는 형질전환 제거 방법을 단기간 적용했을 때 생쥐의 혈장 단백질과 조직 전사체의 변화를 조사했다.
분석 결과, 시험된 혈장 단백질 중 세 가지가 혈액 순환과 조직에서 노화와 관련 변화를 보여 잠재적 생제지표 후보가 됐다. 인터루킨-23 수용체(IL-23R)와 CCL5, CA13이다.
IL-23R과 CCL5의 연령 의존적 증가는 노화 치료에 의해 역전됐다. 일반적으로 나이가 들수록 감소하던 CA13 수치는 더 젊은 수준으로 회복됐다.
연구진은 IL-23R이 여러 조직 매개변수에 걸쳐 명확하고 일관된 노화 연관성을 보여 가장 유망한 혈장 단백질 생체지표라고 결론지었다. IL-23R은 생쥐와 인간 모두에서 나이가 들수록 증가했으며, 노화 세포를 제거하는 ‘세놀리틱 치료(senolytic therapy)’에 강력한 변화 반응을 보였다. 따라서 노화 관련 질병을 조사하고 예방할 수 있는 중요 생체지표가 될 수 있을 것이라고 연구진은 밝혔다.
해당 논문은 다음 링크(https://www.nature.com/articles/s43587-024-00752-7)에서 확인할 수 있다.