세포 노화(Senescence)는 복합적 스트레스 반응으로 손상된 세포의 증식을 억제하여 강력한 종양억제기전으로 작용합니다. 다만 노화 세포의 무분별한 축적은 조직의 재생 능력 또한 저하해 개체 노화(Aging)를 촉진할 수 있습니다. 노화 세포의 이러한 전신성 기능은 노화 세포로부터 특이하게 분비되는 다양한 인자에 의해 조절되는 것으로 알려져 있습니다. 흥미롭게도 노화 세포는 이러한 분비 인자를 통해 주변 정상 세포의 노화를 유도할 수 있는 노화 전이 활성을 보입니다. 현재 노화 전이 활성이 어떻게 조절되는지, 해당 과정이 잘못 조절되면 연쇄적 노화 전이가 일어날 수 있는지, 그렇다면 이러한 현상이 개체 노화 및 노화-연관 질환의 원인이 될 수 있는지 등의 핵심 질문에 대해서는 연구가 극히 부족한 상황입니다.

본 과제에서는 노화 세포로부터 특이하게 분비되는 노화-연관 대사체(Senescence-Associated Secretory Metabolites, SASM)가 노화 전이의 핵심 인자로 작용하며, SASM의 이상 조절은 연쇄 노화 전이를 통해 개체 노화를 촉진할 수 있음을 새롭게 규명하고자 합니다. 이를 위해 본 연구진은 감산적 대사체 분석법, 시간적/대사 경로 특이적 유전자 발현 분석법, 초고속 유전자 탐색 및 제어법을 활용하여, (1) SASM의 생성 대사 경로를 탐색하고; (2) SASM의 노화 전이 제어 분자 기전을 규명하며; (3) SASM의 개체 노화 조절 기능을 검증하고자 합니다. 궁극적으로는 SASM의 특이적 제어법 개발을 통해, 노화 전이 제어를 통한 개체 노화 및 노화-연관 질환의 신개념 치료법을 개발하고자 합니다. 

노화 세포의 다양한 생체 기능은 여러 종류의 분비체를 통해 조절될 수 있음에도 불구하고, 최근까지의 연구는 분비 단백질에만 매우 국한되어 진행되어 왔습니다. 본 과제는 이러한 한계를 ‘연쇄 노화 전이를 조절하는 대사체 SASM의 동정’을 통해 극복하고, 개체 노화 및 노화-연관 질환의 원인에 대한 핵심 이해를 증진함으로써 노화 연구 분야를 크게 확장하여 다양한 후속 연구를 선도할 수 있을 것입니다. 특히 본 과제의 성공적인 수행은 노화 세포의 이로운 기능(예) 면역 감시, 조직 재생)은 유지한 채 해로운 기능(예) 노화 전이)만을 억제할 수 있는 신개념 노화 치료법을 제시하여, 고령화 사회의 건강상의 문제뿐만 아니라 사회/경제적 문제 해결에 이바지할 것으로 예상됩니다.