한 세기 동안, 수많은 사회에서 인간의 평균 수명이 30년 이상 늘어났다. 그러나 이러한 수명 연장이 반드시 더 건강하고 활력 있는 삶을 의미하는 것은 아니다.

따라서 건강 및 의료, 보건 분야 연구자들의 최우선 과제는 평생 동안 건강과 웰빙을 창출하는 방법을 찾아내는 것이다. 이를 위해 모든 사람들의 건강한 장수 달성을 목표로 정상적인 노화 메커니즘에 대한 연구가 필요하다.

건강한 장수라는 목표를 위한 연구에서, 최근 연구자들은 젊은 피가 나이든 신체에 주입되었을 때 회춘 효과가 있음을 발견했다. 즉, 젊은 피는 늙어가는 심장이 더 강하게 뛰도록, 근육이 더 강해지도록, 머릿속 사고가 더 생생하게 이뤄지도록 했다. 이에 많은 과학자들이 수집이나 복제를 통해 알약에 넣을 수 있는 젊은 피의 핵심 요소를 찾고 있다.

‘네이처 셀 바이올로지(Nature Cell Biology)’ 저널에 올 해 발표된 새로운 최신 연구에 따르면, 컬럼비아 대학의 연구원자들은 젊은 혈액의 이점을 얻는 가장 좋은 방법이 혈액을 만드는 시스템을 젊어지게 하는 것임을 발견했다.

혈액은 많은 단백질과 사이토카인, 세포의 매개체이기 때문에, 노화된 혈액 시스템은 유기체의 상당히 많은 부문에 나쁜 결과를 가져온다. 하지만 40세 혈액 시스템을 가진 70세 노인은 더 오랜 건강 수명을 가질 수 있고 잠재적으로 더 긴 수명을 누릴 수 있다,

쥐를 대상으로 하는 한 연구에 따르면, 류마티스 관절염에 사용되도록 이미 승인된 항염증제가 생체 시간을 되돌리고 조혈 시스템에 대한 노화 영향을 역전시키는 것으로 나타났다. 연구자들은 모든 혈액 세포를 생성하는 줄기 세포와 뼈 중앙에 있는 니쉬(niche)라는 틈새를 포괄적으로 조사한 후 이 약물의 효능을 확인했다.

신체의 모든 혈액 세포는 골수에 있는 소수의 줄기 세포(stem cell)에 의해 생성된다. 시간이 지남에 따라 이러한 조혈 모세포(hematopoietic stem cell)에는 변화가 일어나기 시작하는 데, 더 적은 적혈구를 생성하는 것이다. 이는 빈혈로 이어진다.

또한 이들은 더 적은 수의 면역 세포를 생성하는데, 이는 감염 위험을 높이고 백신 접종 효과를 방해한다. 그리고 이들은 게놈의 무결성을 유지하는 데 어려움을 겪는데, 이는 혈액암으로 이어질 수 있다.

혈액 줄기 세포는 니쉬라는 틈새에 산다. 이 특수한 환경에서 일어나는 일이 문제의 큰 부분이 될 수 있다. 연구자들은 노화된 틈새가 염증으로 악화되고 잠식되어 혈액 줄기 세포의 기능 장애로 이어진다는 것을 발견했다.

구체적으로, 연구자들은 인터루킨 1-베타(IL-1B, Interleukin 1 beta)로 불리는, 손상된 골수 틈새에서 방출되는 염증 신호가 이러한 노화 기능을 촉진하는 데 중요하다는 것을 발견했다. 하지만 아나킨라(Anakinra)라는 약물로 인터루킨 1-베타를 차단하자 혈액 줄기세포가 더 젊고 건강한 상태로 돌아왔다. 신체의 일생 동안, 인터루킨 1-베타가 염증 효과를 일으키는 것을 막으면, 틈새와 혈액 시스템 모두 훨씬 더 젊어지는 효과가 발생한 것이다.

연구자들은 이제 동일한 프로세스가 인체에서도 동일하게 활성화되는지 확인하고자 노력을 기울이고 있다. 인체에도 동일한 결과가 나온다면, 항염증제로 노인 환자를 치료할 수 있다. 인터루킨 1-베타 기능을 차단하여 더 건강한 혈액 생산을 유지할 수 있도록 하는 것이다. 노년이 아닌 중년부터 이 효과를 적용되면, 혈액 줄기 세포 틈새를 젊어지게 하는 것이 훨씬 더 효과적인 전략이 될 수 있을 것이다.

모든 연구가 순조롭게 진행된다면 이 발견은 임상 시험을 거쳐, 궁극적으로는 상업화로 이어질 것으로 보인다.

- NATURE CELL BIOLOGY, January 17, 2023, “Stromal Niche Inflammation Mediated by IL-1 Signalling Is A Targetable Driver of Haematopoietic Ageing,” by Carl A. Mitchell, et al. © 2023 Springer Nature Limited. All rights reserved.

Many societies have added more than 30 years to average life expectancy in the past century. However, these longer lives have not necessarily meant healthier and more vital lives.

Therefore, a top priority for researchers is to determine how to create health and well-being across the full length of those lives. This will require research into the mechanisms of normal aging with the objective of achieving healthy longevity for all.

In pursuit of that objective, researchers have found that young blood has a rejuvenating effect when infused into older bodies, according to recent research.

Aging hearts beat stronger, muscles become stronger, and thinking becomes sharper. And many scientists are looking for the elements of young blood that can be captured or replicated and put into a pill.

According to new research just published in Nature Cell Biology, researchers at Columbia University have discovered that the best way to get the benefits of young blood may be rejuvenating the system that makes the blood.

An aged blood system, because it’s a vector for a lot of proteins, cytokines, and cells, has a lot of bad consequences for the organism. A 70-year-old with a 40-year-old blood system could have a longer health-span, and potentially a longer lifespan. 

An anti-inflammatory drug, already approved for use in rheumatoid arthritis, has been shown to turn back time in mice and to reverse some of the effects of age on the hematopoietic system. The researchers only identified the drug after a comprehensive investigation of the stem cells that create all blood cells and the niches where they reside in the center of the bones.

All blood cells in the body are created by a small number of stem cells that reside in bone marrow. Over time, these hematopoietic stem cells start to change.

They produce fewer red blood cells (leading to anemia). They produce fewer immune cells (which raises the risk of infection and impedes vaccination efforts). And they have trouble maintaining the integrity of their genomes (which can lead to blood cancers).

Blood stem cells live in a niche; what happens in this specialized local environment could be a big part of the problem. The researchers found that the aging niche is deteriorating and overwhelmed with inflammation, leading to dysfunction in the blood stem cells.

Specifically, they found that one inflammatory signal released from the damaged bone marrow niche, called IL-1B, was critical in driving these aging features. Blocking IL-1B with a drug, called Anakinra, remarkably returned the blood stem cells to a younger, healthier state.

Even more youthful effects on both the niche and the blood system occurred when IL-1B was prevented from exerting its inflammatory effects throughout the animal’s life.

The researchers are now trying to determine whether the same processes are active in humans. If so, treating elderly patients with anti-inflammatory drugs would block IL-1B function, helping them to maintain healthier blood production. Beyond that, rejuvenating the blood stem cell niche in middle age, could prove to be an even more effective strategy.

If all goes well, these findings will lead to clinical trials and eventual commercialization.

- NATURE CELL BIOLOGY, January 17, 2023, “Stromal Niche Inflammation Mediated by IL-1 Signalling Is A Targetable Driver of Haematopoietic Ageing,” by Carl A. Mitchell, et al. © 2023 Springer Nature Limited. All rights reserved.