도쿄대학, 규슈대학, 니가타대학, 게이오기주쿠대학, 국립장수의료연구센터 등 그룹은 글루타민대사를 표적으로 한 억제제가 노화세포를 제거하여 노화현상과 노년병, 생활습관병을 개선 하는 것을 밝혔다.
지금까지의 연구에서, 노화에 따라 생체내에 축적되는, 돌이킬 수 없는 증식 정지를 나타내는 노화 세포를 노령 마우스로부터 유전자 공학적으로 제거하면, 건강 수명의 연신이나 노화 관련 질환의 병태 개선이 인정 되는 것을 알고 있다.그러나 최근 들어, 노화 세포가 다양성을 갖는 것이 분명해지고, 광범위한 노화 세포를 제거하는 방법의 개발에는 이르지 못했다.
본 그룹은 새로운 노화세포의 순배양법을 구축하고, 순화된 노화세포를 이용하여 생존에 필수적인 유전자를 탐색한 결과, 글루타민대사효소인 GLS1을 동정하는데 성공하였다.노화 세포에서의 GLS1 발현 분석은 인간의 피부에서도 노화와 함께 GLS1의 발현량이 증가하는 것을 알았다.
또한 노화세포에서는 리소좀막에 손상을 일으키고 있어 이것으로 세포내 pH가 저하되면 GLS1의 양을 늘려 암모니아를 생산함으로써 세포내 pH의 항상성을 조절하여 생존을 유지하는 것, 반대로, GLS1을 저해하면 세포내 pH가 크게 저하되어 세포사가 유도되는 것을 알았다.실제로, 노령 마우스에게 GLS1 억제제를 투여하면, 다양한 조직·장기에서 노화 세포가 사멸하고, 노화 현상이 유의하게 개선되었다.또한, 노화 관련 질환 모델 마우스에게 GLS1 억제제를 투여하면 비만성 당뇨병, 동맥경화, 비알코올성 지방간의 증상이 완화되었다.
본 성과에 의해, 노화 세포의 리소좀막 손상에 의한 글루타민 대사의 항진이 GLS1 억제에 대한 감수성을 이끌어, 이것을 표적으로 한 GLS1 억제제가 노화 세포의 제거에 유효한 것이 밝혀졌다.본 연구를 발판으로써 혁신적인 항가령요법과 노년병, 생활습관병의 예방·치료약 개발로 이어질 것으로 기대된다.
논문 정보:【Science】Senolysis by glutaminolysis inhibition ameliorates various age-associated disorders