싱가포르는 세계에서 기대 수명이 가장 긴 국가 중 하나입니다. 하지만 많은 사람들이 건강이 좋지 않아 지난 10년을 허비하며 보내고 있습니다. 싱가포르 국립대학교 용루린 의과대학(NUS Medicine)의 연구원들은 노화의 생물학적 과정을 변경하여 알츠하이머병을 비롯한 노화 관련 질환을 예방할 수 있는지 여부를 조사하여 이러한 현실을 바꾸기 위해 노력하고 있습니다.
에 발표된 연구에서 노화된 세포생화학과의 Brian K Kennedy 교수이자 NUS 의학의 건강 장수 중개 연구 프로그램(TRP) 의장이 이끄는 과학자들은 칼슘 알파-케토글루타레이트(CaAKG)의 유망한 역할을 확인했습니다. 건강한 노화와 관련이 있는 것으로 알려진 이 자연 발생적이고 널리 연구된 대사 산물은 알츠하이머병으로 인해 손상된 기억과 관련된 주요 뇌 기능을 회복시키는 것으로 밝혀졌습니다.
이 연구는 CaAKG가 알츠하이머 뇌의 시냅스 가소성을 개선하고, 기억 관련 신호를 복원하고, 초기 퇴화로부터 뉴런을 보호하고, 전반적인 건강한 인지 노화를 지원할 수 있는지 여부를 확인하기 위해 시작되었습니다. 이러한 발견은 의학적 사고의 변화를 가리키며, 한 번에 한 가지 질병의 증상을 해결하기보다는 노화의 생물학을 목표로 하는 치료법인 노인 보호 전략의 문을 열었습니다.
연구자들은 알츠하이머 치료의 새로운 가능성을 봅니다.
케네디 교수는 “우리의 발견은 알츠하이머병을 치료하는 데 있어서 장수 화합물의 흥미로운 잠재력을 보여줍니다.”라고 말했습니다. “연구에 따르면 CaAKG와 같은 안전한 천연 화합물은 언젠가 뇌를 보호하고 기억 상실을 늦추는 기존 접근 방식을 보완할 수 있습니다. AKG는 이미 우리 몸에 존재하기 때문에 이러한 경로를 표적으로 삼으면 위험이 낮아지고 도달 범위가 넓어질 수 있습니다. 덕분에 우리는 인지 저하를 지연시키고 건강한 뇌 노화를 지원하는 강력하고 새로운 전략을 갖게 될 수 있습니다.”
이 연구에서는 CaAKG가 알츠하이머병 모델에서 뇌 세포의 의사소통 방식을 향상시키는 것으로 나타났습니다. 이는 뉴런 사이의 약화된 신호를 복구하고 알츠하이머병의 영향을 받는 초기 인지 능력 중 하나인 연관 기억을 복원하는 데 도움이 되었습니다. AKG 수치는 나이가 들면서 자연적으로 감소하기 때문에 이 분자를 복원하는 것은 시간이 지남에 따라 뇌 건강을 지원하고 신경퇴행성 질환의 위험을 줄이는 유망한 방법일 수 있습니다.
CaAKG가 학습과 뇌 건강을 지원하는 방법
CAAKG가 이러한 효과를 어떻게 생성하는지 알아보기 위해 연구팀은 뉴런 간의 연결을 강화하고 학습과 장기 기억에 필수적인 과정인 장기 강화(LTP)를 조사했습니다. 알츠하이머병에서는 LTP가 심각하게 손상됩니다. 연구자들은 CaAKG가 이 과정을 정상 수준으로 회복했다는 것을 발견했습니다.
CaAKG는 또한 손상된 단백질을 제거하고 뉴런의 건강을 유지하는 데 도움이 되는 뇌 내부의 “정화” 시스템인 자가포식을 증가시켰습니다. 이 분자는 새로 확인된 경로를 통해 작용하여 L형 칼슘 채널과 칼슘 투과성 AMPA 수용체를 활성화함으로써 신경 가소성을 개선하는 동시에 아밀로이드 축적으로 인해 종종 조절 장애가 발생하는 NMDA 수용체를 피합니다.
중요한 것은 CaAKG가 뇌가 경험을 연관시키고 연관 기억을 형성할 수 있게 하는 핵심 메커니즘인 시냅스 태깅 및 캡처를 복원했다는 것입니다. 이는 이 화합물이 기본적인 기억 기능뿐만 아니라 알츠하이머병 초기에 저하되는 더 높은 수준의 학습 능력도 지원할 수 있음을 시사합니다.
장수과학을 뇌 보호와 연결하다
이번 연구의 제1저자이자 NUS Medicine Healthy Longevity TRP의 연구 과학자인 Sheeja Navakkode 박사는 “우리의 목표는 본래 건강한 수명을 연장하기 위해 발견된 화합물이 알츠하이머병에 도움이 될 수 있는지 여부를 결정하는 것이었습니다. “CAKG가 시냅스 가소성을 어떻게 개선하는지에 대한 세포 메커니즘을 이해하면 기억을 보호하고 뇌 노화를 늦추는 새로운 방법을 밝힐 수 있습니다.”