이러한 결과는 노화가 철 유발 신장 손상에 대한 감수성을 증가시킨다는 것을 보여주는데, 철 과부하 상태의 노령 마우스에서 관찰된 사구체 손상의 가속이 이를 뒷받침한다. 따라서 노화가 철 대사에 미치는 영향을 규명하는 것은 연령 관련 신장 손상을 감소시키기 위한 접근법을 식별하는 데 기여할 수 있다.

철은 인체에 필수적인 구성요소이지만, 과도한 철은 철 독성을 유발하여 생명유지에 중요한 기관들에 영향을 미친다. 특히 간은 신체에서 가장 많은 양의 철을 저장하기 때문에 철 독성의 영향을 상당히 받는다. 그럼에도 불구하고, 간에서의 철 과부하와 노화 사이의 관계는 아직 명확히 규명되지 않았다. 본 연구는 노화가 간의 철 과부하에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. 여성 C57BL/6J 마우스는 무작위로 vehicle 대조군과 철 과부하군으로 나누었다(n = 군당 7–22마리). 철 과부하군에는 철-덱스트란(Fe-dextran, ferric hydroxide dextran complex)을 0.5 g/kg 용량으로 4주 동안 주사하였다. 실험 기간 종료 후, 2개월령, 15개월령, 22개월령 마우스에서 간 및 혈액 시료를 채취하였다. 간 무게, 철 침착, 구조적 변화, 세포 사멸, 세포외 기질 침착, 간 sinusoids 혈관의 fenestration(모세혈관공개현상)을 분석하여 군 간 비교하였다. 또한 생화학적 분석(아스파르테이트 아미노전이효소, 알라닌 아미노전이효소 및 혈청 총 철 수준)을 수행하였다. 철 과부하군은 연령에 따라 대조군과 유의한 차이를 보였다. 노년기 철 과부하 모델에서는 철 침착, 염증성 세포 침윤, 세포 사멸이 유의하게 증가하였다(p < 0.0001). 더불어 철 과부하군의 22개월령 마우스에서는 세포외 기질의 침착과 간 sinusoids의 fenestrae(창상 구조)의 차폐(defenestration)가 관찰되었다. 이러한 결과는 노화가 철에 의한 간 손상의 위험 요인임을 시사한다. 따라서 노년층에서 철 관련 치료를 시행할 때는 주의가 필요하다.

이러한 결과는 노화가 철 유발 신장 손상에 대한 감수성을 증가시킨다는 것을 보여주는데, 철 과부하 상태의 노령 마우스에서 관찰된 사구체 손상의 가속이 이를 뒷받침한다. 따라서 노화가 철 대사에 미치는 영향을 규명하는 것은 연령 관련 신장 손상을 감소시키기 위한 접근법을 식별하는 데 기여할 수 있다.

철은 인체에 필수적인 구성요소이지만, 과도한 철은 철 독성을 유발하여 생명유지에 중요한 기관들에 영향을 미친다. 특히 간은 신체에서 가장 많은 양의 철을 저장하기 때문에 철 독성의 영향을 상당히 받는다. 그럼에도 불구하고, 간에서의 철 과부하와 노화 사이의 관계는 아직 명확히 규명되지 않았다. 본 연구는 노화가 간의 철 과부하에 미치는 영향을 관찰하고자 하였다. 여성 C57BL/6J 마우스는 무작위로 vehicle 대조군과 철 과부하군으로 나누었다(n = 군당 7–22마리). 철 과부하군에는 철-덱스트란(Fe-dextran, ferric hydroxide dextran complex)을 0.5 g/kg 용량으로 4주 동안 주사하였다. 실험 기간 종료 후, 2개월령, 15개월령, 22개월령 마우스에서 간 및 혈액 시료를 채취하였다. 간 무게, 철 침착, 구조적 변화, 세포 사멸, 세포외 기질 침착, 간 sinusoids 혈관의 fenestration(모세혈관공개현상)을 분석하여 군 간 비교하였다. 또한 생화학적 분석(아스파르테이트 아미노전이효소, 알라닌 아미노전이효소 및 혈청 총 철 수준)을 수행하였다. 철 과부하군은 연령에 따라 대조군과 유의한 차이를 보였다. 노년기 철 과부하 모델에서는 철 침착, 염증성 세포 침윤, 세포 사멸이 유의하게 증가하였다(p < 0.0001). 더불어 철 과부하군의 22개월령 마우스에서는 세포외 기질의 침착과 간 sinusoids의 fenestrae(창상 구조)의 차폐(defenestration)가 관찰되었다. 이러한 결과는 노화가 철에 의한 간 손상의 위험 요인임을 시사한다. 따라서 노년층에서 철 관련 치료를 시행할 때는 주의가 필요하다.

신경염증은 다양한 신경퇴행성 질환에 대한 중요한 기여 요인으로서, 노화 과정과 강하게 연관되어 있다. 그러나 현재까지 신경염증에 대한 효과적인 치료법은 개발되지 않았다. 노화된 마우스 뇌에서는 침윤하는 면역세포의 수가 증가하며, 케모카인 수준 증가와 관련된 핵심 전사인자는 핵인자 카파 B(nuclear factor kappa B, NF-κB)이다. 엑소좀은 단백질 및 조절 유전자를 포함한 다양한 물질을 탑재하여 표적 세포로 전달하는 강력한 치료제 또는 약물 전달체로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 NF-κB의 핵 내 전좌를 억제하여 노화 관련 신경염증을 억제하는 분해 불가능한 형태의 IκB(Exo-srIκB)를 탑재한 엑소좀의 치료 효능을 평가하였다. 단일세포 RNA 염기서열분석 결과, 이러한 항염증 엑소좀은 대식세포와 미세아교세포를 표적으로 하여 염증 관련 유전자의 발현을 감소시켰다. Exo-srIκB 처리 또한 노화된 뇌에서 대식세포/미세아교세포와 T세포 및 B세포 간의 상호작용을 억제하였다. 우리는 Exo-srIκB가 주로 활성화된 대식세포를 표적으로 하며, 동시에 뇌에서 노화 관련 인터페론 반응성 미세아교세포의 기능을 부분적으로 조절함으로써 신경염증을 성공적으로 완화함을 입증하였다. 따라서 본 연구 결과는 Exo-srIκB가 노화 관련 신경염증 치료를 위한 잠재적 치료제로서의 가치를 지님을 시사한다.

노화는 흔한 신경퇴행성 질환의 주요 위험 요인이다. 노화 동안 뇌에서 다양한 분자적, 세포적, 구조적, 기능적 변화가 일어나지만, 뇌 노화에서 동굴라빈-2(caveolin-2, Cav-2)의 관여는 아직 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 노령 마우스의 뇌에서 Cav-2 발현을 조사하고, 내피세포에 미치는 영향을 평가하였다. 사람 제대정맥 내피세포(HUVECs)는 대조 siRNA에 비해 Cav-2 siRNA 처리 시 THP-1의 부착 및 침윤이 감소하였다. 반대로, Cav-2 과발현은 HUVECs에서 THP-1의 부착 및 침윤을 증가시켰다. 또한 노령 마우스의 뇌에서는 Cav-2와 iba-1의 발현이 증가하는 것이 관찰되었다. 더 나아가, 노령 Cav-2 녹아웃(KO) 마우스의 뇌에서는 노령 야생형 마우스에 비해 iba-1 양성 세포가 더 적었다. 여러 케모카인의 수준은 노령 야생형 마우스의 뇌에서 젊은 야생형 마우스의 뇌보다 높았으며, 또한 케모카인 수준은 젊은 마우스와 노령 Cav-2 KO 마우스의 뇌에서 각각 야생형의 대조군에 비해 유의하게 낮았다. PECAM1 및 VE-cadherin 단백질의 발현은 노령 야생형 마우스의 뇌에서 증가하였으나, 젊은 야생형 및 Cav-2 KO 마우스의 뇌에서는 거의 검출되지 않았다. 종합하면, 본 연구 결과는 Cav-2 발현이 노화된 뇌의 내피세포에서 증가하며, 백혈구 침윤과 연관된 신경염증을 촉진함을 시사한다.

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