josephdreams-100 님의 블로그

생명과학과 노화

🧬 줄기세포 재생 치료는 노화를 멈출 수 있을까? 1. 줄기세포란 무엇인가 – 생명의 복원력을 지닌 세포 줄기세포는 우리 몸의 다양한 세포로 분화할 수 있는 **다능성(pluripotency)**과 손상된 조직을 재생할 수 있는 **자가복제 능력(self-renewal)**을 가진 특수한 세포입니다. 일반적으로 배아줄기세포(ESC), 성체줄기세포(adult stem cells), 그리고 최근 주목받는 **유도만능줄기세포(iPSC)**로 나뉘며, 이들은 각각 치료 대상과 적용 방식에 차이를 보입니다.노화는 세포의 재생 능력이 저하되고, 조직의 항상성이 무너지는 과정입니다. 이때 줄기세포는 손상된 조직을 복원하고, 노화로 기능을 잃은 세포를 대체할 수 있는 재생의 원천이 됩니다. 실제로 골수, 지방, 제..

생명과학과 노화

혈관 노화와 내피세포 기능 저하: 당신의 혈관 나이는 몇 살인가 1. 노화는 혈관에서 시작된다 – 내피세포의 역할과 쇠퇴 우리는 노화를 주로 피부의 주름, 머리카락의 희끗함, 체력의 저하로 인식하지만, 실제로 노화는 눈에 보이지 않는 내부에서 먼저 시작됩니다. 그 중심에 있는 것이 바로 **혈관 내피세포(endothelial cells)**입니다. 이 세포는 혈관의 가장 안쪽을 감싸고 있으며, 단순히 혈액의 흐름을 안내하는 구조물이 아니라, 혈압 조절, 염증 억제, 면역 반응, 혈전 방지 등 다양한 생리 기능을 조율합니다.하지만 나이가 들수록 내피세포는 구조적, 기능적 쇠퇴를 겪습니다. 대표적인 변화는 산화스트레스(ROS)의 증가, 염증성 사이토카인의 축적, eNOS(내피 산화질소 합성효소) 발현 저하..

생명과학과 노화

🧬 단일세포 오믹스 기술로 본 노화: 세포 수준의 시계 해독 1. 단일세포 오믹스란 무엇인가 – 노화를 세포 수준에서 본다는 것 인체는 수십조 개의 세포로 구성되어 있지만, 그 안의 세포들은 결코 동일하게 작동하지 않습니다. 동일한 조직 안에서도 각 세포는 서로 다른 유전자 발현 양상과 기능을 가질 수 있으며, 특히 노화가 진행될수록 이 차이는 더욱 커집니다. 이러한 세포 수준의 차이를 정밀하게 분석할 수 있는 기술이 바로 **단일세포 오믹스(Single-cell omics)**입니다.대표적인 기술로는 단일세포 전사체 분석(scRNA-seq), 단일세포 염색질 접근성 분석(scATAC-seq), 단일세포 메틸화 지도 분석(scMethyl-seq) 등이 있습니다. 이들은 각각 세포 내 유전자 발현, 후성..

생명과학과 노화

🧬 단백질 품질 회복과 노화 치료 – 샤페론 유도 전략과 응집체 타깃 신약의 미래 1. 샤페론 단백질이란? – 노화의 분자적 조절자 모든 단백질은 생성된 후 3차원적인 구조로 접혀야 제 기능을 수행할 수 있습니다. 그러나 이 접힘 과정은 섬세하고, 매우 쉽게 오류가 발생합니다. 잘못 접힌 단백질은 기능을 잃을 뿐 아니라 세포 내에서 응집하여 독성을 일으키고, 장기적으로는 노화와 질병의 원인이 됩니다.이때 중요한 역할을 하는 것이 바로 **샤페론 단백질(Chaperone proteins)**입니다. 샤페론은 마치 '단백질 접힘 안내자'처럼, 신생 단백질이 올바른 구조로 접히도록 돕고, 접힘에 실패한 단백질은 분해 경로로 유도합니다. 특히 **열충격 단백질(Heat Shock Proteins, HSPs)*..

생명과학과 노화

1. 단백질 품질 관리 시스템이란? – 프로테오스타시스의 핵심 원리 우리 몸을 구성하는 세포는 생존과 기능 유지를 위해 수많은 단백질을 생성하고 조립합니다. 그런데 단백질은 정확한 구조로 접히지 않으면 본래 기능을 수행할 수 없으며, 오히려 독성 물질처럼 작용할 수 있습니다. 이때 세포 내 단백질의 생성, 접힘, 수송, 분해 과정을 통합적으로 조절하는 시스템을 **‘프로테오스타시스(Proteostasis)’**라고 부릅니다.프로테오스타시스는 샤페론 단백질(chaperone proteins), 프로테아좀 시스템(proteasome), 자가포식(autophagy), 소포체 스트레스 조절 기전(ER stress response) 등이 복합적으로 작용하며, 단백질이 잘못 접히거나 축적될 경우 이를 인식하고 제거..

생명과학과 노화

🧬 세포외소포체(Exosome)와 노화 신호 전달의 숨은 경로 1. 엑소좀이란 무엇인가? – 세포 간 소통의 나노 메신저 엑소좀(Exosome)은 세포가 분비하는 지름 30~150nm 정도의 작은 막 구조체로, 세포 간의 정보를 전달하는 데 사용되는 ‘생물학적 우편물’과 같습니다. 이 소포체는 단백질, RNA, microRNA, 지질 등의 다양한 생체 분자를 포함하고 있어, 수신 세포의 유전자 발현과 대사 경로를 변화시킬 수 있는 능력을 갖고 있습니다.처음에는 단순한 세포 노폐물 배출 기전으로 여겨졌지만, 현재는 면역 반응 조절, 암의 전이, 조직 재생, 줄기세포 활성화 등 다양한 생리적·병리적 작용에 깊이 관여한다는 사실이 밝혀졌습니다. 특히 노화된 세포에서 분비되는 엑소좀은 주변 세포에 영향을 ..

생명과학과 노화

심장이 늙는 것이 아니라, 혈관이 먼저 늙는다. 1. 노화는 혈관에서 시작된다 – 내피세포가 수명을 결정한다. 우리는 흔히 노화를 피부 주름이나 면역력 저하로 인식하지만, 최근 연구들은 노화의 진짜 시작이 "혈관"에서 비롯된다는 사실을 강조하고 있습니다. 특히 혈관을 감싸는 "내피세포"는 단순한 구조가 아니라, 혈압 조절과 염증 억제, 혈류 흐름 유지, 면역 반응까지 관여하는 핵심 장치입니다.이 내피세포들은 일상적인 혈액 흐름을 조절할 뿐 아니라, 필요할 때는 혈관을 확장하거나 수축시켜 신체의 항상성을 유지하도록 도와줍니다. 혈액 응고를 조절하고 면역세포가 감염 부위로 이동할 수 있도록 돕는 기능도 수행하죠. 그런데 나이가 들면서 몸속에 활성산소(ROS)가 늘어나고, 염증 유발 물질이 장기간 누적되면 이..

생명과학과 노화

💪 근육 노화와 근섬유 유형 전환 – Type I ↔ Type II 변화의 과학 1. 근육은 모두 같은가? – Type I과 Type II 섬유의 차이 이해하기 우리 몸을 구성하는 골격근은 모두 같은 성격을 지니지 않습니다. 근육은 크게 두 가지 유형의 섬유로 나뉘는데, 바로 **Type I 섬유(지구력 중심)**과 **Type II 섬유(속도·힘 중심)**입니다. 이 두 섬유는 수축 속도, 에너지 대사 방식, 피로 저항성, 미토콘드리아 밀도 등에서 뚜렷한 차이를 보입니다.Type I 섬유는 '느린 수축 섬유(slow-twitch fiber)'라고도 하며, 산소를 사용한 **산화 대사(aerobic metabolism)**에 최적화되어 있습니다. 이 섬유는 마라토너나 자전거 선수처럼 오랜 시간 활동하는..

생명과학과 노화

“노화는 모든 장기에서 동시에 일어나지 않는다. 누가 먼저 늙는가?”1. 장기는 왜 각자 다르게 늙는가? – 조직 재생능력과 세포 구조의 차이노화는 우리 몸 전체에 동시에 찾아오는 것처럼 느껴지지만, 실제로는 각 장기마다 노화의 속도와 방식이 다르다. 이는 해당 장기의 세포 재생 능력, 혈류 공급, 줄기세포 분포, 조직 구조, 유전자 발현 패턴 등이 서로 다르기 때문이다. 간과 같은 장기는 비교적 재생력이 강한 반면, 심장이나 뇌는 한 번 손상되면 회복이 거의 불가능하다.**간(Liver)**은 대표적인 고재생 장기다. 간세포는 손상이 있을 경우 빠르게 복제되어 기능을 회복할 수 있으며, 간은 전체 장기의 약 70%가 손상되어도 재생이 가능하다고 알려져 있다. 이처럼 강력한 재생 능력 덕분에 간은 비교적..

생명과학과 노화

“자율신경 균형이 무너지면, 수명도 무너진다”1. 자율신경계란 무엇인가 – 생리적 수명의 조율자우리 몸의 기능은 의식적인 조절만으로 이뤄지지 않는다. 심장 박동, 소화, 혈압, 체온 등 **생존에 필수적인 기능은 자율신경계(Autonomic Nervous System)**가 조율한다. 이 자율신경계는 **교감신경(sympathetic)**과 **부교감신경(parasympathetic)**이라는 두 가지 축으로 구성되며, 서로 상반된 작용을 통해 생체 항상성을 유지한다.교감신경은 **‘스트레스 반응’**을 유도하며 심박수 증가, 혈압 상승, 혈당 분비 촉진 등을 담당한다. 반대로 부교감신경은 **‘회복과 안정’**의 신경계로, 소화 촉진, 심박수 저하, 면역 반응 회복을 조절한다. 건강한 사람은 이 두 축..