미토콘드리아를 개선하면 노화와 알츠하이머병으로 인한 단백질 축적이 역전됩니다.

알츠하이머병과 대부분의 기타 신경퇴행성 질환의 특징은 뇌에 불용성 단백질 응집체가 형성된다는 사실이 오랫동안 알려져 왔습니다. 질병이 없는 정상적인 노화에도 불구하고 불용성 단백질이 축적됩니다.

현재까지 알츠하이머병 치료에 대한 접근법은 일반적인 현상으로 단백질 불용성의 기여를 고려하지 않고 한두 가지 불용성 단백질에 초점을 맞춰 왔습니다. 최근 Buck Institute의 연구자들은 신경퇴행성 질환과 노화에서 불용성 단백질 사이의 관계에 대한 복잡한 그림을 그리는 벌레에 대한 체계적인 연구를 완료했습니다. 또한, 이 연구는 미토콘드리아 건강을 개선하여 집합체의 독성 효과를 역전시킬 수 있는 개입을 보여주었습니다.

Gordon Lithgow 연구실의 박사후 연구원이자 이번 연구의 제1저자 중 한 명인 Edward Anderton 박사는 “우리 연구 결과는 불용성 단백질을 표적으로 삼는 것이 다양한 노화 관련 질병을 예방하고 치료하는 전략을 제공할 수 있다는 것을 시사합니다.”라고 말했습니다. GeroScience 잡지.

"우리의 연구는 건강한 미토콘드리아를 유지하는 것이 어떻게 노화와 알츠하이머병과 관련된 단백질 응집을 퇴치할 수 있는지를 보여줍니다."라고 Gordon Lithgow와 Julie Andersen 연구실의 박사후 연구원이자 연구진 중 한 명인 Manish Chamoli 박사는 말했습니다. 연구의 첫 번째 저자. "미토콘드리아 건강을 개선함으로써 우리는 잠재적으로 이러한 유해한 영향을 늦추거나 역전시켜 노화 및 노화 관련 질병에 대한 새로운 치료법을 제공할 수 있습니다."

노인학 가설을 확증하는 결과

정상적인 노화와 질병에 기여하는 불용성 단백질 간의 강력한 연관성은 노화와 관련 질병이 어떻게 발생하는지에 대한 더 넓은 그림을 뒷받침합니다.

"우리는 이 연구가 알츠하이머병과 노화 자체에 공통 경로가 있다는 노인학 가설을 뒷받침한다고 주장합니다. 노화는 질병을 유발하지만 질병을 일으키는 요인은 생애 초기에 발생합니다."라고 Gordon은 말했습니다. Lithgow 박사, Baca 교수, 학술 담당 부사장 겸 연구 수석 저자.

이 팀이 이전에는 고려되지 않았던 수많은 단백질이 풍부한 핵심 불용성 프로테옴을 발견했다는 사실은 연구의 새로운 목표를 창출한다고 Lithgow는 말했습니다. "어떤 면에서는 매우 젊은 사람들에게서 알츠하이머병이 어떻게 나타나는지 조사해야 하는지에 대한 의문이 제기됩니다."라고 그는 말했습니다.

아밀로이드와 타우를 넘어서

지금까지 알츠하이머병에 대한 대부분의 연구는 아밀로이드 베타와 타우라는 두 가지 단백질의 축적에 중점을 두었습니다. 그러나 이러한 불용성 응집체에는 실제로 수천 개의 다른 단백질이 있으며, 알츠하이머병에서 이들의 역할은 알려지지 않았다고 Anderton은 말했습니다. 또한, 그들의 연구실과 다른 연구자들은 질병이 없는 정상적인 노화 과정에서 불용성 단백질의 축적도 발생한다는 것을 관찰했습니다. 늙은 동물의 이러한 불용성 단백질을 시험관 내에서 아밀로이드 베타와 혼합하면 아밀로이드 응집이 가속화됩니다.

팀은 알츠하이머 응집체가 축적되는 것과 질병 없이 노화되는 것 사이에 어떤 연관성이 있는지 스스로 질문했습니다. 아밀로이드 베타에 초점을 맞춰 그들은 오랫동안 노화 연구에 사용되어 왔던 미세한 벌레인 Caenorhabditis elegans의 계통을 사용했는데, 이 종은 인간 아밀로이드 단백질을 생산하도록 유전적으로 변형되었습니다.

Anderton은 팀이 아밀로이드 베타가 다른 단백질에서 어느 정도 불용성을 유발할 수 있다고 의심했다고 말했습니다. “우리는 아밀로이드 베타가 아주 어린 동물에서도 엄청난 불용성을 유발한다는 사실을 발견했습니다.”라고 Anderton은 말했습니다. 그들은 아밀로이드 베타의 첨가로 인해 또는 정상적인 노화 과정에서 불용성에 매우 취약한 것으로 보이는 단백질의 하위 집합이 있음을 발견했습니다. 그들은 이 취약한 부분 집합을 "핵심 불용성 단백질체"라고 불렀습니다.

팀은 또한 불용성 단백질체의 핵심이 파킨슨병, 헌팅턴병, 프리온병 등 알츠하이머병 외에도 다양한 신경퇴행성 질환과 이미 연관되어 있는 단백질로 채워져 있음을 입증했습니다.

"우리 연구는 아밀로이드가 이러한 정상적인 연령 관련 응집의 동인으로 작용할 수 있음을 시사합니다"라고 Anderton은 말했습니다. "이제 우리는 아밀로이드와 노화가 모두 비슷한 방식으로 동일한 단백질에 영향을 미친다는 명확한 증거를 처음으로 확보했습니다. 노화가 불용성을 유발하고 아밀로이드 베타도 불용성을 유발하여 서로를 강화시키는 악순환이 발생할 가능성이 매우 높습니다. 기타."

아밀로이드 단백질은 벌레에게 매우 독성이 강하므로 팀은 이 독성을 되돌릴 수 있는 방법을 찾고 싶었습니다. Anderton은 "수백 개의 미토콘드리아 단백질이 노화 과정과 아밀로이드 베타 발현 후에 불용성이 되기 때문에 화합물을 사용하여 미토콘드리아 단백질의 품질을 향상시킬 수 있다면 아마도 아밀로이드 베타의 부정적인 영향 중 일부를 되돌릴 수 있을 것이라고 생각했습니다."라고 Anderton은 말했습니다.. 미토콘드리아 기능을 향상시키는 것으로 알려진 산딸기, 호두, 석류를 섭취할 때 장에서 생성되는 천연 대사산물인 유로리틴 A를 사용하여 그들이 발견한 것이 바로 이것이었습니다. 이는 아밀로이드 베타의 독성 효과를 상당히 지연시켰습니다.

"우리 데이터에서 분명한 것은 미토콘드리아의 중요성이었습니다"라고 Anderton은 말했습니다. 저자들은 한 가지 결론은 미토콘드리아 건강이 전반적인 건강에 중요하다는 것입니다. "미토콘드리아는 노화와 강한 연관성을 가지고 있습니다. 그들은 아밀로이드 베타와 강한 연관성을 가지고 있습니다"라고 그는 말했습니다. "내 생각에 우리 연구는 이들 단백질의 불용성 및 응집이 두 과정 사이의 연결고리일 수 있음을 보여주는 몇 안 되는 연구 중 하나입니다."

"미토콘드리아는 이 모든 것에 매우 중요하기 때문에 쇠퇴의 악순환을 끊는 한 가지 방법은 손상된 미토콘드리아를 새로운 미토콘드리아로 교체하는 것입니다"라고 Lithgow는 말했습니다. "어떻게 하나요? 운동하고 건강한 식단을 섭취해야 합니다."