조직, 에너지 사용량에 맞춰 세포 청소 역량 늘린다

연구진이 조직별 에너지 수요에 맞춰 세포 청소 역량을 조절하는 시스템을 발견했다. 이 기전은 심장과 골격근, 열을 생성하는 갈색지방이 노후한 미토콘드리아를 처리하도록 돕는다. 미토콘드리아는 영양분을 사용 가능한 에너지로 바꾸는 구조물이다.

연구팀은 생쥐 실험에서 손상된 미토콘드리아를 추적해, 이들이 노폐물을 삼키는 면역세포인 대식세포 안으로 들어가는 것을 확인했다. 미토콘드리아 활동이 활발한 조직일수록 이러한 청소 세포를 더 많이 유지했다. 연구진이 대식세포의 노폐물 제거를 막자 심장의 펌프 기능이 떨어지고 골격근이 약해졌으며 갈색지방의 열 생성도 줄었다.

이 과정은 조직의 구조를 이루는 세포인 섬유아세포에서 시작되는 것으로 보인다. 섬유아세포의 수는 조직의 미토콘드리아 활동이 증가할수록 함께 늘어난다. 섬유아세포는 대식세포의 증식을 유도하는 신호를 생성해, 노폐물 발생이 늘어남에 따라 청소 역량도 확대되도록 한다.

스페인이 주도한 이번 국제 연구는 Science Immunology에 게재됐으며 인간 근육 데이터도 분석했다. 인간 근육에서도 마찬가지로 미토콘드리아 활동이 증가할수록 대식세포 수가 늘어났지만, 직접적인 기능 시험은 생쥐에서 수행됐다.

조직의 대사와 노폐물 축적, 대식세포 수는 나이에 따라 변하므로, 이번 결과는 근육과 장기 기능을 보존하기 위한 향후 연구의 가능한 방향을 제시한다. 다만 이 시스템을 표적으로 삼는 것이 사람의 노화에 따른 기능 저하를 늦출 수 있다는 점은 아직 입증되지 않았다.