건강한 노인에게서 죽상동맥경화증의 위험이 증가하는 이유
- 건강의학 / 문광주 기자 / 2023-01-23 00:10:57
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- 혈액 세포 게놈의 돌연변이는 이러한 혈관 석회화의 위험을 상당히 증가시킬 수도 있다
기술적으로 죽상경화증인 동맥 경화증은 실제로 널리 퍼진 질병이며 심혈관 질환의 가장 흔한 원인 중 하나다. 콜레스테롤 및 기타 혈중 지방이 혈관벽에 축적되어 만성 염증 및 벽 손상을 일으킬 때 발생한다. 이는 혈관벽의 비후와 경화된 플라크의 침착을 촉진한다. 죽상동맥경화증의 일반적인 위험 요인에는 고혈압, 흡연, 고령 및 높은 혈중 지질 수치가 포함된다.
혈액 줄기세포의 복사 오류
Yale University의 Seyedeh Zekavat와 그녀의 동료들이 발견한 바와 같이 건강하거나 건강에 해로운 생활 방식과는 독립적인 위험 요소도 있다. 연구를 위해 그들은 삶의 과정에서 획득한 혈액 줄기세포 돌연변이가 혈관 석회화에 역할을 하는지 조사했다. 매일 우리 몸에서 이러한 줄기세포를 생산하는 수십만 개의 혈구를 감안할 때 이러한 DNA 복제 오류는 불가피하다.
Zekavat와 그녀의 팀은 "이러한 돌연변이는 건강한 노인들에게도 상대적으로 흔하다. 70세 이상의 모든 사람 중 적어도 10%가 영향을 받는다"고 설명했다. 그러나 이전에는 이러한 무작위 DNA 변화 중 일부가 동맥 경화증의 위험을 증가시킬 수 있는지 불분명했다. 이에 연구팀은 동맥 경화증 환자에서 특정 혈액 줄기세포 변이가 더 많이 나타나는지 알아보기 위해 먼저 5만115명의 검사자의 유전체 데이터를 활용했다.
가디언 유전자의 돌연변이는 위험을 증가시킨다.
실제로 소위 가디언 유전자 p53의 돌연변이와 죽상경화증의 위험 증가 사이에는 현저한 연관성이 있었다. 이 유전자에 의해 생성되는 p53 단백질은 종양을 억제하고 잠재적으로 악성인 세포를 제거하는 데 결정적인 역할을 한다. 따라서 암에 대한 중요한 보호 메커니즘으로 간주된다. 이전 연구에서는 혈액 세포에서 이 유전자의 돌연변이가 혈액암의 위험을 상당히 증가시키는 것으로 나타났다.
새로운 결과는 이 보호 유전자가 죽상동맥경화증에 대한 보호에도 분명히 중요하다는 것을 보여준다. "우리는 p53 유전자의 후천적 돌연변이 보인자가 죽상동맥경화증과 관상동맥질환의 위험이 증가한다는 것을 발견했다"고 마드리드 국립 혈관 질환 연구 센터의 공동 저자 José Fuster가 보고했다. "이 효과는 고혈압이나 콜레스테롤 수치 상승과 같은 확립된 위험 요소와 무관했다."
혈관벽에 더 많은 면역 세포
p53 돌연변이가 혈관 수축을 촉진하는 이유와 방법을 알아보기 위해 연구자들은 쥐를 대상으로 추가 연구를 수행했다. 여기에서 그들은 p53 유전자를 끄고 이것이 세포 수준에서 혈액 형성과 혈관에 어떤 영향을 미치는지 분석했다. p53 유전자가 비활성화된 쥐의 경우 동맥에서 플라크가 더 빨리 형성되고 혈관벽이 두꺼워지는 현상도 더 두드러지는 것으로 나타났다. 동시에 혈관벽과 플라크의 면역 세포 밀도가 증가하여 염증 과정이 증가했다.
연구팀은 이 돌연변이가 있는 골수 세포를 마우스에 이식했을 때 비슷한 것을 관찰했다. p53 유전자가 파괴된 혈액 줄기세포의 비율이 높을수록 동물에서 죽상동맥경화증이 더 빠르고 심각하게 진행되었다. "이것은 혈액 줄기세포의 p53 돌연변이가 질병에 직접적으로 관련되어 있음을 확인했다"고 Zekavat와 그녀의 동료들은 말했다.
노인의 추가 위험 인자
연구원들에 따르면, 이것이 실제로 건강한 삶을 살고 있고 공통적인 위험 요소가 없는 노인들에게서 죽상동맥경화증의 위험이 증가하는 이유를 설명한다. 평생 축적된 혈액 줄기세포의 돌연변이는 p53 유전자의 보호 기능을 방해하고 혈관 질환을 촉진한다. Fuster는 "인간에 대한 관찰과 쥐에 대한 실험적 연구의 조합은 이 돌연변이가 심혈관 질환의 위험을 증가시킨다는 확실한 증거를 제공한다"고 말했다.
이 새로운 메커니즘에 대한 지식은 미래에 특히 위험에 처한 환자의 진단 및 치료를 개선하는 데 도움이 될 수 있다. Fuster의 동료인 Nuria Matesanz는 "이를 사용해 그러한 돌연변이의 결과에 대한 개인화된 전략을 개발할 수 있다"고 설명했다.
(Nature, 2023; doi: 10.1038/s44161-022-00206-6)
출처: Nature, Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares
- 혈액 세포 게놈의 돌연변이는 이러한 혈관 석회화의 위험을 상당히 증가시킬 수도 있다
센티넬 유전자의 돌연변이는 죽상 동맥 경화증을 촉진한다.
혈액 세포의 연령 관련 유전적 변화는 혈관 질환의 위험을 증가시킨다.
누군가가 동맥경화증에 걸렸을 때 생활 방식이나 식습관이 항상 비난받을 일이 아니다. 연구원들이 발견한 바와 같이 혈액 세포 게놈의 돌연변이는 이러한 혈관 석회화의 위험을 상당히 증가시킬 수도 있다. 게놈의 보호 유전자 중 하나가 이러한 돌연변이에 의해 변경되면 혈관벽의 면역 세포가 비정상적으로 증식하여 플라크 침착이 촉진된다.
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| ▲ 4개의 p53 DNA 결합 도메인의 결정 구조(생물활성 호모-테트라머에서 발견됨) 출처: Author Richard Wheeler (Zephyris) |
기술적으로 죽상경화증인 동맥 경화증은 실제로 널리 퍼진 질병이며 심혈관 질환의 가장 흔한 원인 중 하나다. 콜레스테롤 및 기타 혈중 지방이 혈관벽에 축적되어 만성 염증 및 벽 손상을 일으킬 때 발생한다. 이는 혈관벽의 비후와 경화된 플라크의 침착을 촉진한다. 죽상동맥경화증의 일반적인 위험 요인에는 고혈압, 흡연, 고령 및 높은 혈중 지질 수치가 포함된다.
혈액 줄기세포의 복사 오류
Yale University의 Seyedeh Zekavat와 그녀의 동료들이 발견한 바와 같이 건강하거나 건강에 해로운 생활 방식과는 독립적인 위험 요소도 있다. 연구를 위해 그들은 삶의 과정에서 획득한 혈액 줄기세포 돌연변이가 혈관 석회화에 역할을 하는지 조사했다. 매일 우리 몸에서 이러한 줄기세포를 생산하는 수십만 개의 혈구를 감안할 때 이러한 DNA 복제 오류는 불가피하다.
Zekavat와 그녀의 팀은 "이러한 돌연변이는 건강한 노인들에게도 상대적으로 흔하다. 70세 이상의 모든 사람 중 적어도 10%가 영향을 받는다"고 설명했다. 그러나 이전에는 이러한 무작위 DNA 변화 중 일부가 동맥 경화증의 위험을 증가시킬 수 있는지 불분명했다. 이에 연구팀은 동맥 경화증 환자에서 특정 혈액 줄기세포 변이가 더 많이 나타나는지 알아보기 위해 먼저 5만115명의 검사자의 유전체 데이터를 활용했다.
가디언 유전자의 돌연변이는 위험을 증가시킨다.
실제로 소위 가디언 유전자 p53의 돌연변이와 죽상경화증의 위험 증가 사이에는 현저한 연관성이 있었다. 이 유전자에 의해 생성되는 p53 단백질은 종양을 억제하고 잠재적으로 악성인 세포를 제거하는 데 결정적인 역할을 한다. 따라서 암에 대한 중요한 보호 메커니즘으로 간주된다. 이전 연구에서는 혈액 세포에서 이 유전자의 돌연변이가 혈액암의 위험을 상당히 증가시키는 것으로 나타났다.
새로운 결과는 이 보호 유전자가 죽상동맥경화증에 대한 보호에도 분명히 중요하다는 것을 보여준다. "우리는 p53 유전자의 후천적 돌연변이 보인자가 죽상동맥경화증과 관상동맥질환의 위험이 증가한다는 것을 발견했다"고 마드리드 국립 혈관 질환 연구 센터의 공동 저자 José Fuster가 보고했다. "이 효과는 고혈압이나 콜레스테롤 수치 상승과 같은 확립된 위험 요소와 무관했다."
혈관벽에 더 많은 면역 세포
p53 돌연변이가 혈관 수축을 촉진하는 이유와 방법을 알아보기 위해 연구자들은 쥐를 대상으로 추가 연구를 수행했다. 여기에서 그들은 p53 유전자를 끄고 이것이 세포 수준에서 혈액 형성과 혈관에 어떤 영향을 미치는지 분석했다. p53 유전자가 비활성화된 쥐의 경우 동맥에서 플라크가 더 빨리 형성되고 혈관벽이 두꺼워지는 현상도 더 두드러지는 것으로 나타났다. 동시에 혈관벽과 플라크의 면역 세포 밀도가 증가하여 염증 과정이 증가했다.
연구팀은 이 돌연변이가 있는 골수 세포를 마우스에 이식했을 때 비슷한 것을 관찰했다. p53 유전자가 파괴된 혈액 줄기세포의 비율이 높을수록 동물에서 죽상동맥경화증이 더 빠르고 심각하게 진행되었다. "이것은 혈액 줄기세포의 p53 돌연변이가 질병에 직접적으로 관련되어 있음을 확인했다"고 Zekavat와 그녀의 동료들은 말했다.
노인의 추가 위험 인자
연구원들에 따르면, 이것이 실제로 건강한 삶을 살고 있고 공통적인 위험 요소가 없는 노인들에게서 죽상동맥경화증의 위험이 증가하는 이유를 설명한다. 평생 축적된 혈액 줄기세포의 돌연변이는 p53 유전자의 보호 기능을 방해하고 혈관 질환을 촉진한다. Fuster는 "인간에 대한 관찰과 쥐에 대한 실험적 연구의 조합은 이 돌연변이가 심혈관 질환의 위험을 증가시킨다는 확실한 증거를 제공한다"고 말했다.
이 새로운 메커니즘에 대한 지식은 미래에 특히 위험에 처한 환자의 진단 및 치료를 개선하는 데 도움이 될 수 있다. Fuster의 동료인 Nuria Matesanz는 "이를 사용해 그러한 돌연변이의 결과에 대한 개인화된 전략을 개발할 수 있다"고 설명했다.
(Nature, 2023; doi: 10.1038/s44161-022-00206-6)
출처: Nature, Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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