벌거벗은두더지쥐는 보기에는 별로지만, 그 생물학적 특성은 노화 연구에서 가장 매혹적인 동물 중 하나로 만들었습니다. 이 작고 주름진 설치류는 수십 년을 살 수 있고, 암에 거의 걸리지 않으며, 나이가 들면서 일반적으로 찾아오는 많은 질병으로부터 비정상적으로 보호받는 것으로 보입니다.
로체스터 대학의 연구자들은 그러한 생물학적 이점 중 하나를 다른 포유류로 옮길 수 있음을 보여주었습니다. 벌거벗은두더지쥐의 비정상적으로 높은 고분자 히알루론산(HMW-HA) 수치와 관련된 유전자를 이전함으로써, 연구팀은 쥐의 건강을 개선하고 수명을 약간 연장했습니다. 2023년 《네이처》에 발표된 이 연구는, 장수 동물에서 진화한 일부 장수 특성이 적어도 그 특성을 발전시킨 종을 넘어 적응될 수 있음을 시사했습니다. 유전자 변형 쥐는 더 건강하게 살았고, 일반 쥐에 비해 중간 수명이 약 4.4% 증가했습니다.
"우리의 연구는 장수 포유류 종에서 진화한 독특한 장수 메커니즘이 다른 포유류의 수명을 개선하기 위해 수출될 수 있다는 원칙 증명을 제공합니다"라고 로체스터의 생물학 및 의학 도리스 존스 체리 교수인 베라 고르부노바는 말합니다. 고르부노바는 생물학 교수 안드레이 셀루아노프와 동료들과 함께 HMW-HA 생산을 돕는 유전자에 초점을 맞췄습니다. 이 물질은 벌거벗은두더지쥐에 풍부하며, 암, 염증 및 노화 관련 쇠퇴에 대한 놀라운 저항성과 관련이 있습니다.
벌거벗은두더지쥐는 쥐만한 크기이지만, 설치류로서는 수명이 놀랍습니다. 최대 41년까지 살 수 있으며, 비슷한 크기의 설치류보다 거의 10배 더 깁니다. 긴 수명만이 과학자들이 연구하는 이유는 아닙니다. 나이가 들면서 벌거벗은두더지쥐는 신경퇴행, 심혈관 질환, 관절염 및 암을 포함한 다른 포유류에 흔히 영향을 미치는 많은 상태를 피하는 것으로 보입니다. 수십 년 동안 고르부노바, 셀루아노프 및 다른 연구자들은 이 동물들이 어떻게 그렇게 회복력이 있는지 조사해 왔습니다. 주요 단서 중 하나는 HMW-HA입니다. 벌거벗은두더지쥐는 쥐나 인간보다 약 10배 더 많은 양을 가지고 있습니다. 이전 연구에서 연구자들은 벌거벗은두더지쥐 세포에서 HMW-HA를 제거하면 그 세포가 종양을 형성할 가능성이 더 높아진다는 것을 발견했습니다.
아이디어를 테스트하기 위해 로체스터 팀은 쥐에게 벌거벗은두더지쥐 버전의 히알루로난 합성효소 2 유전자를 이식했습니다. 이 유전자는 HMW-HA를 생산하는 단백질을 만드는 데 도움을 줍니다. 모든 포유류는 히알루로난 합성효소 2 버전을 가지고 있지만, 벌거벗은두더지쥐 버전은 특히 활동적인 것으로 보입니다. 변형된 쥐는 여러 조직에서 히알루로난 수치가 더 높아졌습니다. 또한 자발적 종양과 화학적으로 유도된 피부암에 대한 더 강한 보호를 보였습니다. 효과는 암 저항성에 국한되지 않았습니다. 벌거벗은두더지쥐 유전자를 가진 쥐는 전반적으로 더 건강하게 유지되었고, 일반 쥐보다 더 오래 살았으며, 나이가 들면서 여러 조직에서 염증이 적었고, 장 건강이 더 잘 유지되었습니다. 만성 염증은 노화의 주요 생물학적 특징 중 하나이기 때문에 염증 감소는 특히 중요했습니다.
중간 수명 증가는 약 4.4%로 미미했습니다. 그러나 더 큰 의미는 한 포유류의 장수 메커니즘이 다른 포유류로 성공적으로 이전되었다는 것입니다. "벌거벗은두더지쥐에서 HMW-HA를 발견한 후 쥐에서 HMW-HA가 건강을 개선한다는 것을 보여주는 데 10년이 걸렸습니다"라고 고르부노바는 말합니다. "우리의 다음 목표는 이 이점을 인간에게 이전하는 것입니다." 연구자들은 그 목표를 추구하는 두 가지 주요 방법이 있을 수 있다고 믿습니다. 하나는 체내 HMW-HA 분해를 늦추는 것입니다. 다른 하나는 생산을 증가시키는 것입니다. "우리는 이미 히알루로난 분해를 늦추는 분자를 확인했으며, 전임상 시험에서 테스트 중입니다"라고 셀루아노프는 말합니다. "우리는 우리의 발견이 장수 종의 장수 적응이 인간의 장수와 건강에 이익이 되도록 적응될 수 있는 첫 번째 예이지만 마지막은 아니기를 바랍니다."
2023년 《네이처》