BACKGROUND: 진행성 골격근량 및 기능의 감소로 특징지어지는 근감소증(sarcopenia)은 근육 재생을 저해하고 근육 건강의 저하에 기여하는 노화성 근육 줄기세포의 축적과 연관된다. Cdkn1a는 p21을 암호화하는 잘 알려진 세포 노화의 표지자이다. 그러나 p21 억제가 노화성 근아세포(senescence myoblasts)를 제거하고 분화 능력을 회복시키는지 여부는 아직 불명확하다. METHODS: 우리는 21개월령 Sprague-Dawley 랫드를 사용하여 노화 유발 근감소증과 관련된 유전자를 동정하기 위한 전사체(transcriptomic) 분석을 수행하였다. 근육 노화에서 Cdkn1a 유전자의 특이적 역할을 규명하기 위해, p21의 상향조절과 노화 관련 베타-갈락토시다아제(senescence-associated beta-galactosidase, SA-β-gal) 염색의 증가로 검증된 근아세포에서 세라마이드(ceramide) 유발 노화의 in vitro 모델을 사용하였다. p21을 억제하기 위해, Cdkn1a를 표적하는 소형 간섭 RNA(small interfering RNA, siRNA)로 근아세포를 처리하였다. 형광활성화 세포 선별(fluorescence-activated cell sorting, FACS)을 이용하여 caspase 3/7 활성 수준이 높은 세포와 낮은 세포의 아집단을 분리하였다. 근육형성(myogenesis), 근육 위축(muscle atrophy), 단백질 합성(protein synthesis), 및 세포사멸(apoptosis)과 관련된 단백질 발현은 western blotting으로 정량하였다. RESULTS: 전사체 분석에서 우리는 36개의 공통적으로 상향조절된 유전자 가운데, 노화된 랫드의 가자미근(soleus)과 백색 대퇴-장딴지근(white gastrocnemius) 모두에서 Cdkn1a가 상향조절된 유전자로 확인되었다. Cdkn1a의 상향조절은 미토콘드리아 기능장애와 세포 노화와 연관되어 있는 것으로 보이며, 이는 근감소증 병인에서의 중요성을 시사한다. C2-세라마이드 처리로 p21 발현 증가, SA-β-gal 염색 증가, 근육형성의 감소, 세포사멸의 증가를 통해 세포 노화가 효과적으로 유도되었다. 세라마이드 처리 근아세포에서 p21을 knockdown하였을 때, SA-β-gal 양성 세포가 유의하게 감소하고, 세포 증식이 회복되었으며, 노화 관련 사이토카인(즉, 인터루킨(interleukin, IL)-6 및 종양괴사인자(tumor necrosis factor, TNF)-α)의 발현이 감소하고, 노화성 세포 아집단에서만 선택적으로 세포사멸이 유도되어(세놀리틱 효과) 확인되었다. 특히 p21 억제는 미오신 헤비 체인(myosin heavy chain) 발현 증가와 근관(myotube) 직경 및 융합지수(fusion index)의 개선으로 확인되는 바와 같이, 근아세포의 근관으로의 분화도 향상시켰다. CONCLUSIONS: 본 연구의 결과는 p21 억제가 노화성 세포를 선택적으로 제거하는 동시에 건강한 근아세포의 재생 능력을 동시에 강화함을 시사하며, 이는 결과적으로 근육 재생을 개선하고 근육형성을 촉진하여 궁극적으로 고령 개체에서 근육 건강 및 기능을 향상시킬 수 있을 가능성을 제시한다.

BACKGROUND: 진행성 골격근량 및 기능의 감소로 특징지어지는 근감소증(sarcopenia)은 근육 재생을 저해하고 근육 건강의 저하에 기여하는 노화성 근육 줄기세포의 축적과 연관된다. Cdkn1a는 p21을 암호화하는 잘 알려진 세포 노화의 표지자이다. 그러나 p21 억제가 노화성 근아세포(senescence myoblasts)를 제거하고 분화 능력을 회복시키는지 여부는 아직 불명확하다. METHODS: 우리는 21개월령 Sprague-Dawley 랫드를 사용하여 노화 유발 근감소증과 관련된 유전자를 동정하기 위한 전사체(transcriptomic) 분석을 수행하였다. 근육 노화에서 Cdkn1a 유전자의 특이적 역할을 규명하기 위해, p21의 상향조절과 노화 관련 베타-갈락토시다아제(senescence-associated beta-galactosidase, SA-β-gal) 염색의 증가로 검증된 근아세포에서 세라마이드(ceramide) 유발 노화의 in vitro 모델을 사용하였다. p21을 억제하기 위해, Cdkn1a를 표적하는 소형 간섭 RNA(small interfering RNA, siRNA)로 근아세포를 처리하였다. 형광활성화 세포 선별(fluorescence-activated cell sorting, FACS)을 이용하여 caspase 3/7 활성 수준이 높은 세포와 낮은 세포의 아집단을 분리하였다. 근육형성(myogenesis), 근육 위축(muscle atrophy), 단백질 합성(protein synthesis), 및 세포사멸(apoptosis)과 관련된 단백질 발현은 western blotting으로 정량하였다. RESULTS: 전사체 분석에서 우리는 36개의 공통적으로 상향조절된 유전자 가운데, 노화된 랫드의 가자미근(soleus)과 백색 대퇴-장딴지근(white gastrocnemius) 모두에서 Cdkn1a가 상향조절된 유전자로 확인되었다. Cdkn1a의 상향조절은 미토콘드리아 기능장애와 세포 노화와 연관되어 있는 것으로 보이며, 이는 근감소증 병인에서의 중요성을 시사한다. C2-세라마이드 처리로 p21 발현 증가, SA-β-gal 염색 증가, 근육형성의 감소, 세포사멸의 증가를 통해 세포 노화가 효과적으로 유도되었다. 세라마이드 처리 근아세포에서 p21을 knockdown하였을 때, SA-β-gal 양성 세포가 유의하게 감소하고, 세포 증식이 회복되었으며, 노화 관련 사이토카인(즉, 인터루킨(interleukin, IL)-6 및 종양괴사인자(tumor necrosis factor, TNF)-α)의 발현이 감소하고, 노화성 세포 아집단에서만 선택적으로 세포사멸이 유도되어(세놀리틱 효과) 확인되었다. 특히 p21 억제는 미오신 헤비 체인(myosin heavy chain) 발현 증가와 근관(myotube) 직경 및 융합지수(fusion index)의 개선으로 확인되는 바와 같이, 근아세포의 근관으로의 분화도 향상시켰다. CONCLUSIONS: 본 연구의 결과는 p21 억제가 노화성 세포를 선택적으로 제거하는 동시에 건강한 근아세포의 재생 능력을 동시에 강화함을 시사하며, 이는 결과적으로 근육 재생을 개선하고 근육형성을 촉진하여 궁극적으로 고령 개체에서 근육 건강 및 기능을 향상시킬 수 있을 가능성을 제시한다.

말초신경 손상 질환인 해면체신경 손상(cavernous nerve injury, CNI)은 전립선암 수술 및 기타 골반 수술로 인해 해면체의 해면성 혈관과 신경에 유기적 손상을 초래하여, 포스포디에스터레이스-5 억제제에 대한 반응을 유의하게 약화시킨다. 본 연구에서는 혈관신생을 촉진하고 당뇨병 쥐에서 발기를 개선하는 것으로 알려진 헴 결합 단백질 1(heme-binding protein 1, Hebp1)이 마우스 양측 CNI 모델에서 발기 기능에 미치는 역할을 조사하였다. 우리는 CNI 마우스에서 Hebp1의 강력한 신경혈관 재생 효과를 확인하였으며, 외인성으로 전달된 Hebp1이 해면체 내 내피-주변세포(endothelial-mural) 세포와 뉴런의 생존을 촉진함으로써 발기 기능을 개선함을 보여주었다. 또한 마우스 해면체의 주변세포(mouse cavernous pericyte, MCP) 유래 세포외소포가 내인성 Hebp1을 전달하여 CNI 마우스에서 신경혈관 재생을 촉진함을 추가로 확인하였다. 더 나아가 Hebp1은 클라우딘(claudin) 단백질군의 조절을 통해 혈관 투과성을 감소시킴으로써 이러한 효과를 매개하였다. 본 연구 결과는 신경혈관 재생 인자로서의 Hebp1에 대한 새로운 통찰을 제공하며, 다양한 말초신경 손상에 대한 잠재적 치료 적용 가능성을 보여준다.

당뇨병으로 인한 발기부전(ED)은 신경병증과 혈관병증으로 인해 신경염증에 의해 모두 악화되며, 포스포디에스터레이스 5형 억제제에 대한 반응이 흔히 저항적이다. 본 연구는 당뇨병 유발 신경혈관 손상에 대한 발광다이오드(LED) 치료의 효과를 당뇨 마우스 모델을 이용해 평가하였다. C57BL/6 마우스에 스트렙토조토신으로 당뇨를 유도한 후, RED(660 nm) 및 근적외선(NIR; 830 nm) LED 광을 단독 및 병용으로 각각 2주 동안 10일간 처리하였다. 기능적 및 분자적 분석을 통해 신경혈관 재생을 평가하였다. LED 치료는 해면체 내 압력(ICP)을 유의하게 개선하였으며, RED와 NIR 파장을 병용한 경우 ICP를 정상 수준의 90%까지 회복시켜 신경 및 혈관 기능이 향상되었음을 시사하였다. 조직학적 분석에서는 내피세포 밀도 증가, 혈관신생, 페리사이트 모집, 그리고 신경 재생이 관찰되었다. 분자적 결과는 신경영양인자(NGF, NT-3, BDNF), 혈관형성 표지자(VEGF, eNOS), 및 인산화된 PI3K의 상향조절과 함께, 세포자멸(apoptosis) 감소 및 세포증식 증가를 보여주었다. 이러한 결과는 LED 치료가 신경혈관 복구를 강화하고 신경염증 경로를 조절함으로써 당뇨병 유발 신경병증과 혈관병증을 완화한다는 것을 입증한다. 본 연구는 RED와 NIR LED 치료의 병용이 비침습적 당뇨병성 ED 및 관련 신경혈관 합병증 치료로서의 잠재력을 지니며, 환자 예후 개선을 위한 유망한 접근법을 제공함을 시사한다.

β-하이드록시부티레이트(BHB)는 케토시스(ketosis) 동안 생성되는 가장 풍부한 케톤체로, 글루코스 고갈에 의해 시작되고 간세포(hepatocytes)에서 지방산의 β-산화(β-oxidation)를 통해 진행되는 과정이다. 전통적으로 공복, 칼로리 제한, 기아 상태에서의 대체 에너지 기질로 인식되어 온 BHB는 다양한 생리 과정에서의 다면적 신호전달 역할 때문에 최근 주목을 받고 있다. 본 총설에서는 근감소증(sarcopenia), 대사성 질환, 그리고 신경퇴행성 질환의 맥락에서 BHB의 새롭게 부상하는 치료 잠재력을 탐색한다. BHB는 Class I 히스톤 탈아세틸화효소(Class I Histone deacetylases, HDACs)를 억제하고, G-단백질 결합 수용체(G-protein-coupled receptors, GPCRs)인 HCAR2 및 FFAR3를 활성화함으로써 유전자 발현, 지질 대사, 염증에 영향을 미친다. 이러한 작용은 미토콘드리아 기능의 향상, 산화 스트레스의 감소, 그리고 염증성 경로의 조절로 이어지며, 근육 유지, 신경보호, 대사 조절에 대한 함의를 가진다. 또한 BHB가 지방조직의 지질분해(lipolysis)와 면역 반응을 조절할 수 있다는 점은 만성 대사 질환과 노화(aging)를 관리하는 데 있어 더 넓은 잠재력을 시사한다. 이러한 결과들은 BHB를 유망한 치료제로 제시하지만, 최적의 투여 전략, 장기적 영향, 그리고 임상 환경에서의 적용 가능성을 규명하기 위해 추가 연구가 필요하다. BHB의 기전을 이해하는 것은 노화와 질병으로 인해 영향을 받는 다기관에서의 새로운 치료 전략으로서 BHB의 개발을 촉진할 것이다.

노화와 관련된 근육량 및 기능의 감소인 근감소증(sarcopenia)은 전 세계 인구가 고령화됨에 따라 중대한 건강 문제를 야기한다. 미토콘드리아 기능장애는 근감소증의 핵심 요인으로, 미토콘드리아 생합성과 역학뿐 아니라 미토파지(mitophagy)에서 미토콘드리아 반응성 산소종(mtROS)의 역할이 근거로 제시되어 있다. 저항운동 훈련(RET)은 근감소증에 대해 잘 확립된 중재이지만, 노화된 골격근에서 미토콘드리아에 미치는 영향은 아직 명확하지 않다. 본 리뷰는 미토콘드리아 역학과 근감소증 간의 관계를 규명하는 것을 목표로 하며, 특히 RET의 함의에 초점을 둔다. 유산소 운동 훈련(AET)은 전통적으로 미토콘드리아 기능 증진에 더 효과적인 것으로 여겨져 왔으나, 최근의 축적된 증거는 RET 또한 유익한 효과를 제공할 수 있음을 시사한다. 여기서는 RET가 노화된 골격근에서 mtROS를 조절하고, 미토콘드리아 생합병을 유도하며, 미토콘드리아 역학을 최적화하고, 미토파지를 촉진할 가능성을 강조한다. 이러한 상호작용에 대한 이해는 노인에서의 골격근 건강을 보존하고 근감소증을 극복하는 데 대한 통찰을 제공할 수 있다.

배경: 장애가 있는 고령 인구에서 인지 기능과 신체활동의 연관성에 관한 기존 연구는 제한적이다. 또한 이러한 개인들에서 장수와 삶의 질을 향상시키기 위한 방안을 탐색할 필요가 있다. 목적: 본 연구는 장애가 있는 고령 인구에서 인지 기능과 신체활동 수준 간의 독립적 및 동시적 연관성을 규명하고자 하였다. 방법: 의학적 평가를 통해 장애가 확인된 315명의 고령자(남성=182, 여성=133)를 한국 노인 종단연구(KLoSA)의 1차 조사에서 모집하였다. 참여자들은 인지 기능, 신체활동(PA), 일상생활 활동(ADLs), 수단적 일상생활 활동(IADLs), 악력에 대한 평가를 받았다. 결과: < 0.001). 결론: 본 연구는 권장되는 신체활동 지침을 충족하지 않거나 최소한 주 1회 이상 신체활동에 참여하지 않는 장애가 있는 고령자에서, 규칙적으로 활동하는 집단에 비해 인지장애 발생 가능성이 더 높다는 점을 뒷받침하는 강력한 근거를 제공한다.

-처리된 C2C12 근아세포. 우리의 결과는 멜라토닌과 운동 훈련이 SO로 유발된 골격근 기능장애를, 적어도 부분적으로는, 세포 노화를 억제하고 미토콘드리아 기능장애를 완화함으로써 SC 풀을 보존하여 완화함을 시사한다.

CSF AD biomarker measurements using fully automated analytical platforms is possible. Building on this experience, validated blood-based biomarker tests are being implemented on highly automated immunoassay and mass spectrometry platforms. The progress made developing analytically and clinically validated plasma AD biomarkers within the AT(N) classification scheme can accelerate use of AD biomarkers in therapeutic trials and routine clinical practice.