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해면질 바다 생물이 과학을 다시 쓰다

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해면질 바다 생물이 과학을 다시 쓰다

연구자들은 작은 바다 생물의 재생 능력을 연구하여 치유와 노화 사이의 연관성을 발견했습니다. Hydractinia Symbiolongicarpus. 입만으로도 완전히 새로운 몸을 키울 수 있는 이 생물체는 일반적으로 노화와 관련된 노화가 극도의 재생 능력에 영향을 미칠 수 있음을 밝혔습니다.

해파리와 산호의 사촌격인 이 생물은 “노화” 세포의 도움으로 몸 전체를 재생할 수 있습니다.

미국 국립보건원(National Institutes of Health) 연구원과 파트너들은 입만으로 몸 전체를 재생할 수 있는 작은 바다 생물을 연구하여 치유와 노화에 대한 새로운 발견을 발견했습니다. 그들은 분석했다 RNA 순서 Hydractinia Symbiolongicarpus소라게의 껍질에 사는 작은 관 모양의 동물입니다.

그냥 수산증 연구자들은 새로운 신체를 재생하기 시작하면서 노화라고도 알려진 생물학적 노화 과정과 관련된 분자 특징을 발견했습니다. 에 발표된 연구에 따르면 셀 보고서, 수산증 이는 치유와 노화의 근본적인 생물학적 과정이 서로 얽혀 있음을 보여줌으로써 노화가 어떻게 진행되는지에 대한 새로운 관점을 제공합니다.

Intramural Institute의 소장인 Charles Rotimi는 “특이한 유기체의 생물학을 탐구하는 이와 같은 연구는 많은 생물학적 과정이 얼마나 보편적인지, 그리고 그 기능, 관계 및 진화에 대해 우리가 아직도 얼마나 이해해야 하는지를 보여줍니다.”라고 말했습니다. 국립보건원(National Institutes of Health) 산하 국립인간게놈연구소(NHGRI)의 연구 프로그램입니다. “이러한 발견은 인간 생물학에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있습니다.”

수산증의 해부학

하이드락티니아의 재생을 유도하는 줄기세포는 입에서 떨어진 동물의 몸통 아래쪽에 저장되어 있습니다. 출처: Darryl Lyga, 국립 인간 게놈 연구소(NHGRI)

노화와 치유와 같은 기본적인 생물학적 과정의 진화적 기원을 풀어내는 것은 인간의 건강과 질병을 이해하는 데 필수적입니다. 인간은 부러진 뼈를 치료하거나 손상된 간을 재생하는 등 어느 정도 재생 능력을 갖고 있습니다. 도롱뇽과 제브라피시 같은 다른 동물들은 팔다리 전체를 교체하고 다양한 기관을 재생할 수 있습니다. 그러나 단순한 몸을 가진 동물, 예를 들어 수산증종종 조직 조각에서 완전히 새로운 신체를 성장시키는 것과 같은 극도의 재생 능력을 가지고 있습니다.

노화의 재생 역할은 인간 세포의 발견과 대조됩니다. NHGRI의 수석 과학자이자 해당 연구의 저자인 Andy Paxivanis 박사는 “노화에 관한 대부분의 연구는 만성 염증, 암 및 노화 관련 질병과 관련이 있습니다.”라고 말했습니다. “보통 노화세포는 사람 몸에 남아 있는데, 이 세포들이 만성염증을 일으키고 주변 세포의 노화를 유도한다. 수산증노화가 어떻게 유익할 수 있는지 배우고 노화와 치유에 대한 이해를 넓힐 수 있습니다.

이전에 연구자들은 이것을 발견했습니다. 수산증 여기에는 재생을 위한 특별한 줄기세포 그룹이 포함되어 있습니다. 줄기 세포는 다른 유형의 세포로 변할 수 있으므로 신체의 새로운 부분을 만드는 데 유용합니다. 인간의 경우 줄기세포는 주로 발달 과정에서 기능하지만, 재생 능력이 뛰어난 유기체는 줄기세포를 좋아합니다. 수산증 평생 동안 줄기세포를 사용하십시오. 수산증 재생을 유도하는 줄기세포를 하체에 저장한다.

그러나 연구자들이 줄기세포가 있는 곳에서 멀리 떨어진 부분인 입을 제거하면 그 입에서 새로운 몸이 자라납니다. 자신의 운명을 조절하는 인간 세포와 달리 재생 능력이 뛰어난 일부 유기체의 성체 세포는 유기체가 손상될 때 줄기 세포로 되돌아갈 수 있지만 이 과정은 잘 알려져 있지 않습니다. 따라서 연구자들은 이렇게 가정했다. 수산증 새로운 줄기세포가 생성되어야 하며 이 과정을 지시할 수 있는 분자 신호를 찾아야 합니다.

RNA 서열이 노화를 나타내면 연구자들은 게놈을 스캔했습니다. 수산증 인간의 노화와 관련된 유전자와 같은 서열의 경우. 그들이 확인한 세 가지 유전자 중 하나는 동물이 절단된 부위 근처의 세포에서 “활성화”되었습니다. 연구진이 이 유전자를 삭제하자 동물의 노화세포 발달 능력이 차단됐고, 노화세포가 없으면 동물은 새로운 줄기세포가 발달하지 못하고 재생도 불가능했다.

연구진은 그 안에 있는 노화 세포를 추적했습니다. 수산증 이 동물이 노화의 해로운 영향을 어떻게 피하는지 알아보기 위해. 뜻밖에도 동물들은 입에서 노화된 세포를 쫓아냈습니다. 인간은 노화 세포를 그렇게 쉽게 제거할 수 없지만, 그 안에서 노화와 관련된 유전자의 역할은 수산증 노화 과정이 어떻게 진화했는지 제안합니다.

우리 인간은 지난번에 조상을 공유했습니다 수산증 – 그리고 그들의 친척인 해파리와 산호는 6억 년이 넘었고, 이 동물들은 전혀 늙지 않습니다. 이러한 요인들로 인해, 수산증 이는 초기 동물 조상에 대한 중요한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 따라서 연구자들은 재생이 초기 동물에서 노화의 원래 기능이었을 수 있다고 제안합니다.

Paxivanis 박사는 “우리는 노화 세포가 재생을 어떻게 유발하는지, 이 과정이 동물계에서 얼마나 널리 퍼져 있는지 아직도 이해하지 못하고 있습니다.”라고 말했습니다. “다행히도 우리의 먼 친척 동물을 연구함으로써 우리는 재생과 노화의 비밀 중 일부를 풀 수 있습니다. 이 비밀은 궁극적으로 재생 의학 분야와 노화 관련 질병 연구를 발전시킬 수 있습니다.”

참고 자료: Miguel Salinas Saavedra, Gabriel Febremarsa, Helen R. Krasovec, Andreas D. Horkan 및 Uri Paksevanis의 “노화 유발 세포 재프로그래밍으로 전신 회춘이 발생합니다”, 2023년 6월 30일, 셀 보고서.
도이: 10.1016/j.celrep.2023.112687

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