(Non-neuronal brain cells called tanycytes illuminated and color coded according to their depth in the hypothalamus brain of a mouse. They are one of the cell types in the mouse brain that show a large number of gene transcripts changing with age. Credit: Allen Institute)
누구나 노화는 피할 수 없습니다. 하지만 과학자들은 그 과정에서 일어나는 질병을 치료하고 노화 과정을 늦추기 위해 많은 연구를 진행했습니다. 그 가운데서 뇌는 가장 복잡하고 연구가 어렵지만, 치매를 비롯한 퇴행성 뇌질환을 치료하기 위해 노화과정을 이해해야 하는 장기입니다.
앨런 뇌과학 연구소 (Allen Institute for Brain Science)의 과학자들은 뇌의 뉴런이 아니라 뉴런을 지지하는 세포들의 모임인 신경아교세포 (glial cell)의 노화 과정을 분석했습니다.
신경아교세포에는 가장 흔한 미세아교세포 (microglia)를 포함해 면역 세포인 대식세포, 희소돌기아교세포 (oligodendrocytes), 타니사이트 (tanycytes), 뇌실막세포 (ependymal cell, 뇌실을 덮는 세포) 등 다양한 세포가 있습니다.
연구팀은 각 세포에서 RNA 발현을 개별적으로 조사할 수 있는 최신 단세포 RNA 시퀀싱 (single-cell RNA sequencing) 기술과 이미징 기술을 이용해 각각 인간의 어린시절과 중장년 시기에 비교되는 2개월, 18개월 쥐의 뇌 세포 노화 정도를 개별 세포 단위로 연구했습니다. 연구팀은 무려 120만 개의 세포의 지도를 확보했습니다.
연구 결과 뇌의 노화에서 특히 핫스팟은 시상하부였습니다. 시상하부는 뇌의 다른 곳보다 빠르게 신경의 기능은 감소하고 염증은 증가했습니다. 특히 제3 뇌실에 가까운 곳에서 변화가 두드러졌습니다.
연구팀은 이와 같은 기초 연구가 언젠가 뇌의 퇴행성 변화를 조기에 진단하거나 치료하는 단서가 될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 아직도 갈 길이 멀지만, 뇌의 퇴행성 변화 기전을 이해한다면 이를 늦추거나 치료할 수 있는 길도 열릴 것으로 기대합니다.
참고
https://phys.org/news/2024-12-key-players-brain-aging-age.html
Brain-wide cell-type specific transcriptomic signatures of healthy aging in mice, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08350-8
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