삿포로 의과대학과 홋카이도대학의 그룹은 정상 마우스에서 운동을 하면 골격근의 간엽계 전구세포(Fibro-adipogenic progenitor; FAP)가 세포노화를 일으키기 위해 근육의 재생이 촉진되는 것을 발견했다.한편, 골격근에 만성 염증을 일으킨 마우스의 경우, FAP의 노화가 충분히 일어나지 않고, 운동에 의해 오히려 골격근의 섬유화 병태가 악화되는 것을 밝혔다.

 지속적인 염증과 섬유화로 인해 근육 기능이 저하되는 만성 염증성 근육 질환에서는 근육 기능을 회복시키기 위해 운동이 효과적인 치료법임을 알 수 있습니다.그러나, 증례에 따라서는 염증이나 섬유화가 악화되는 일도 있어, 왜, 운동이 근 재생을 촉진하는 경우와, 염증이나 섬유화를 조장하는 경우가 있는지, 그 이면성의 수수께끼는 알고 있다 아니었다.

 본 연구에서는 골격근의 재생과 변성 모두에 깊이 관여하는 FAP에 주목하여 치유하는 염증인 급성 근염 모델 마우스와 만성 근염 모델 마우스를 이용하여 분석하였다.그 결과, 급성 근염의 마우스에서는 FAP가 강한 세포 노화 인자의 발현을 나타내지만, 만성 근염의 마우스에서는 세포 노화 인자의 발현이 약하고, 세포 사멸에 대한 저항성, 면역 회피 기구 등을 나타내며 FAP가 축적해 나가는 것을 알았다.

 보통 피해를 입은 세포는 노화되고 Senescence-Associated Secretory Phenotype(SASP)이라는 현상을 일으켜 면역세포의 동원을 증가시킨다.이것은 노화된 세포가 면역세포에 의해 클리어런스되고 정상적인 조직 리모델링이 이루어지기 위해 필요한 시스템이다.그러나 이번에 만성 근염에서는 이 세포 노화 시스템이 정상적으로 작동하지 않기 때문에 근 재생의 유도가 억제되어 만성적인 염증과 섬유화를 초래하는 것을 알았다.

 그래서 FAP의 세포 노화를 유도하기 위해 AMP-activated protein kinase (AMPK)를 활성화하는 약물 치료와 운동의 병용 치료를 만성 근염 모델 마우스에 대해 실시한 바, FAP의 세포 노화가 유도되어 근육 의 재생이 촉구되었다고 한다.

 본 성과는 근육 질환에 대한 효과적인 치료법의 발전으로 이어질 것으로 기대된다.

논문 정보:【Nature Communications】Exercise enhances skeletal muscle regeneration by promoting senescence infibro-adipogenic progenitors

대학 저널 온라인 편집부

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