노화한 근육의 복구 신호 'HGF' — 황 화합물이 보호하고 수용체 결합력을 2배 이상 높였다
규슈대 연구진은 근육 재생을 깨우는 단백질 HGF가 나이가 들며 '질산화'라는 화학 변형을 겪어 수용체와 잘 붙지 못하게 되는 과정에 주목했다. 실험실에서 리포산 삼황화물(LASSS)을 섞자 질산화가 줄고 수용체 c-met 결합력이 2배 이상으로 높아졌으며, 꼬리 매달기로 근위축을 유도한 생쥐에서도 HGF 질산화가 유의하게 적었다. 다만 결합력이 올라간 것이 실제 근육 재생이나 근력 회복으로 이어지는지는 아직 확인되지 않았다.
근육은 손상되면 근섬유 옆에 잠들어 있던 위성세포가 깨어나 복구를 돕는다. 이 깨어남의 신호 역할을 하는 것이 간세포성장인자(HGF)다. HGF는 근섬유를 둘러싼 조직에 저장되어 있다가 손상이나 스트레칭 같은 기계적 자극을 받으면 풀려나와, 위성세포 표면의 c-met 수용체에 붙는다. 규슈대 농학부 타츠미 류이치 교수팀은 앞선 연구에서 HGF가 '질산화'라는 화학 변형을 겪을 수 있다는 점을 확인했고, 그 변형이 일어나는 자리로 c-met 결합 영역 안의 Y198과 Y250을 지목했다. 이 자리가 변형되면 HGF는 수용체에 제대로 붙지 못한다. 연구진은 나이와 함께 HGF가 사라지는 것이 아니라 만들어진 뒤에 화학적으로 바뀌는 쪽이라고 본다.
연구진은 항산화 성질을 가진 삼황화물 두 가지, 글루타티온 삼황화물(GSSSG)과 리포산 삼황화물(LASSS)을 시험했다. 둘 다 두 자리의 질산화를 줄였지만 결합력이 완전히 회복되지는 않았다. HGF 대비 삼황화물의 몰비를 1:4000에서 1:8000으로 올리자 LASSS에서는 질산화 보호를 넘어, 처리하지 않은 HGF와 비교해 c-met 결합력이 2배 이상으로 높아졌다. Y198 자리의 기능 손실에 대한 저항성도 늘었다. 같은 효과는 GSSSG에서는 나타나지 않았다. 연구진은 LASSS가 HGF의 입체 구조를 미세하게 바꾸는 것으로 추정하며, 이를 '슈퍼 HGF'라고 불렀다. 이어 꼬리 매달기로 근위축을 유도한 생쥐에서 LASSS를 미리 투여한 쪽이 투여하지 않은 쪽보다 HGF 질산화가 유의하게 적었다. 논문은 Scientific Reports에 실렸다.
운동하는 사람이 지금 할 수 있는 일은 없다. 확인된 것은 분자 수준의 결합력과 생쥐에서의 질산화 억제까지이고, 연구진 자신도 결합력이 세졌다는 것이 근육 재생이나 근력 향상을 뜻하지는 않는다고 선을 그었다. 생쥐 실험도 질산화를 막았다는 결과이지, 잃은 근육량을 되찾거나 힘이 늘었다는 결과가 아니다. 생체 내 효과와 안전성을 보려면 노화 동물을 대상으로 한 연구가 더 필요하다는 것이 연구진의 설명이다. 참고할 지점은 HGF가 기계적 자극으로 풀려나는 신호라는 기존 메커니즘 쪽이다.
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