노화는 미토콘드리아 기능장애 및 자가포식(autophagic) 과정의 변화와 연관되며, 특히 침샘과 같은 분비 기관에서 그러하다. 본 연구에서는 가속 노화 모델인 클로토 결핍(klotho-deficient; kl-/-) 마우스의 일차 침샘 세포(primary salivary gland cells; PSGCs)에서 대사 변화와 미토파지(mitophagy)의 상호작용을 조사하였다. 그 결과, kl-/- 마우스의 PSGCs에서는 대조군인 야생형(wild-type; WT)과 비교하여 미토콘드리아의 수와 미토콘드리아 DNA 복제 수가 모두 유의하게 감소한 것이 관찰되었다. 반면 kl-/- 마우스의 PSGCs에서는 리소좀의 풍부함이 뚜렷하게 증가하였다. 또한 자가포식 표지자인 LC3B의 발현은 kl-/- PSGCs에서 유의하게 상향 조절되었고, 미토파지 표지자인 BNIP3 및 NIX의 발현도 증가하였다. 대사체학적 프로파일링 결과, kl-/- 마우스의 침샘에서는 스페르미딘(spermidine) 생합성이 교란되어 있음을 확인하였다. 흥미롭게도 kl-/- PSGCs에 스페르미딘을 처리하면 미토콘드리아 수가 증가하고, BNIP3 및 LC3B의 발현 감소로 나타난 바와 같이 미토파지가 억제되었다. 반대로 WT PSGCs에서는 스페르미딘이 자가포식 및 미토파지 표지자인 BNIP3와 LC3B의 발현을 유도하였다. 이러한 결과는 마우스에서의 가속 노화가 침샘 세포의 미토콘드리아 항상성에 손상을 주고 자가포식/미토파지 경로를 변화시킬 수 있으며, 이는 스페르미딘 대사 조절 이상을 통해 일어날 가능성을 시사한다. 본 연구는 침샘에서의 노화에 대한 분자적 기전의 이해에 기여하며, 노화 동안 미토파지를 유지하는 데 있어 폴리아민(polyamine) 대사의 잠재적 역할을 보여준다.

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