노화이론(4)

집필자 : wolide  (2006-03-08 14:33)

노폐물 축적 이론 살아가는 동안 세포들이 처리할 수 있는 용량을 넘어서는 노폐물을 점점 더 많이 만들어내게 되고, 이러한 노폐물에 포함된 다양한 독성물질 들이 일정수준 이상 쌓이게 되면 정상적인 세포의 기능을 방해하게 되어 결국 세포를 죽이게 된다는 이론이다. 이 이론을 지지하는 증거로는 노폐물로 유명한 리포푸신(lipofuscin)의 존재를 들 수 있다. 인체의 핵심 기능을 담당하는 신경과 심장근육세포에서 가장 쉽게 찾을 수 있으며, 리포푸신은 세포 내의 지방과 단백질의 복잡한 반응을 통해 형성된다. 이렇게 형성된 노폐물이 작은 과립의 형태로 축적이 되고 크기가 나이가 들면서 점점 커지게 되어 만들어지게 된다.   세포분열 제한 이론 세포분열의 수는 세포 노폐물의 축적에 직접적인 영향을 받는다. 노폐물이 많이 쌓이면 그만큼 세포는 빨리 퇴행성 변화를 일으킨다. 일반적인 닭은 보통 12년 정도의 수명을 가지는데, 프랑스 외과의사인 Dr. Alexis Carrel은 닭의 심장조직을 생리식염수에 미네랄의 농도를 닭의 혈액과 동일하게 맞추어 섞은 뒤에 28년 동안이나 살아있는 상태로 보관할 수 있었다고 한다. 그래서, 그는 노폐물을 매일 같이 처리한 것이 이러한 결과를 가져왔다고 믿었다. 이 이론은 세포생물학자인 Dr. Leonard Hayflick에 의해서 상당수 비판을 받았는데, 그는 Carrel이 신선한 세포들을 노폐물을 처리하는 과정에 추가되었다는 의혹을 제기하였다. 그럼에도 불구하고 노폐물과 세포분열의 제한이 노화 과정에 기여한다는 이론은 여전히 상당한 지지를 받고 있다.   Hayflick 제한 이론 1961년 Dr. Hayflick과 세포생물학자 Dr. Moorhead가 배양된 인간세포를 통해 세포의 노화를 시연해서 유명해진 이론이다. Hayflick은 노화과정이 각각의 세포가 가지고 있는 생체시계에 의해서 조절된다고 보았다. 그는 인간의 폐, 피부, 근육과 심장에서 채취한 섬유모세포(fibroblast)가 제한된 수명을 가지고 있다는 것을 보여주었는데, 1년동안 약 50번 정도의 세포 분열을 한 뒤에 더 이상의 세포분열이 이루어지지 않았다. 여기에 영양이 세포분열의 속도를 조절하였는데, 많은 영양이 공급된 세포가 1년동안 50번의 세포분열이 이루어진데 비해, 영양이 부족하게 공급된 세포들은 최대 3년의 시간에 걸쳐 50번의 세포분열을 하였다. 세포의 퇴화와 변형은 최대 분열이 이루어지기 이전에 이미 시작되었으며, 세포내기관과 세포막, 유전자 등의 변화가 가장 컸다. 이 이론은 향후에 설명한 텔로머레이즈(telomerase) 이론에 의해 극복이 되었으며, 최근의 나노기술과 복제기술, 줄기세포 연구의 발달로 이 이론의 상당 부분이 도전받게 되었다.   죽음호르몬(Death Hormone) 이론 다른 세포들과는 달리, 뇌세포와 신경세포는 재생이 되지 않는다. 태어날 때 가지고 있는 수에 비해 약 10% 정도가 일생동안 사멸을 하는데, 하버드 대학의 내분비내과 의사였던 Dr. Donner Denckla는 뇌하수체에서 분비되는 죽음호르몬(death hormone) 또는 DECO(DECreasing Oxygen consumption hormone)가 이러한 신경세포의 감소에 영향을 미친다고 주장하였다. 그의 이론은 쥐의 뇌하수체를 제거하는 실험에 의해 주장되었는데, 면역기관이 다시 활력을 되찾고, 세포들의 크로스링킹(cross-linking)의 속도가 감소하며, 심혈관계의 기능이 정상화되었다. Denckla는 우리가 나이가 들면서 뇌하수체가 DECO를 분비하게 되고, 이들이 음식물을 에너지로 전환하여 세포의 기초대사율을 조절하는 갑상선 호르몬이 세포에 미치는 영향을 방해한다고 생각하였다.   흉선자극(Thymic-Stimulating) 이론 흉선(thymus)은 흔히 면역기관의 대통령 분비샘이라고 불린다. 흉선의 크기는 태어날 때 약 200~250g 정도인데, 60세 정도에는 3g 정도로 현저하게 감소한다. 과학자들은 이러한 흉선의 퇴화가 인체의 면역시스템을 약화시켜 노화과정에 관여하는 것으로 보고 있다. 일부의 연구에서는 흉선인자(thymic factor)가 흉선을 가지지 않은 상태로 태어난 어린아이의 면역시스템을 회복시키는데 도움이 된다는 것이 밝혀졌고, 노인들의 약화된 면역시스템을 강화시키는데에도 관여한다는 것도 보고되었다. 흉선호르몬은 그 밖에도 뇌의 신경전달물질과 여러 내분비 호르몬의 분비를 자극하고 조절하는 역할도 한다. 이는 흉선이 단순히 면역기능에 대한 조절능력 뿐만 아니라 노화과정 자체에 대한 조절 기능도 할 가능성이 있음을 시사한다.

내용출처 : [직접 서술] 블로그 집필 - 선우랑 민서랑