인간섬유아세포에서 세포노화조절인자에 관한 연구

Abstract

정상 세포가 일정한 횟수의 세포증식 후 비가역적으로 세포분열이 정지하게 되는 현상을 replicative senescence(세포노화)라고 정의한다. 노화된 세포의 대사는 활발하나 mitogen에 반응하지 않는다. 세포성장 감소, 제한된 세포분열, 넓고 퍼진 세포 모양, 그리고 증가된 세포분열주기조절 단백질의 발현 등이 노화 세포의 특징으로 잘 알려져 있다. Erk1/2는 MAPK의 하나로 세포 증식과 세포의 생존을 촉진한다. 아이러니 하게도 활성화된 Erk1/2의 형태인 p-Erk1/2가 노화된 세포에서 증가되어 있었다. 본 연구에서는 노화와 관련하여 증가되어 있는 p-Erk1/2 (SA-p-Erk1/2)의 기작과 이의 역전 방법에 대하여 연구하였다. Erk1/2는 protein phosphatase 1 and 2A (PP1/2A)에 의해서 탈 인산화가 되었으며 노화가 진행되면서 PP1/2A의 활성 정도는 유의하게 감소하였으나 단백질 발현정도에는 차이가 없었다. SA-p-Erk1/2는 노화된 세포에서 활성산소에 의해 PP1/2A의 활성이 감소하였기 때문으로 판명되었다. 노화된 세포에 protein kinase C (PKC) activator로 잘 알려진 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA)를 처리하였을 때 세포의 모양 변화와 thymidine incorporation이 증가되었다. PKC는 유전자 발현, 세포증식과 분화에 관련된 세포내 신호 전달을 조절하는 것으로 알려져 있으며 본 연구에서는 노화현상의 유지와 역전에 PKCα의 역할에 대해서 조사하였다. TPA를 세포에 처리 후 30분에 PKCα와 p-Erk1/2의 상호작용이 증가하였으며 핵으로 이동하였고 세포분열 주기의 진행이 관찰되었다. 노화된 세포에서 siRNA를 처리하여 PKCα의 발현을 감소시켰을 때, 노화된 세포의 특징인 활성산소의 감소와 세포모양의 변화가 유발되었다. 또한 PKCα의 발현 감소로 p53, p21WAF1, SA-p-Erk1/2의 정도가 감소하였으며 노화된 세포의 가장 큰 특징인 저하된 세포증식 능력이 회복되는 현상을 관찰할 수 있었다. 따라서 PKCα가 세포 노화 현상의 역전에 관여할 뿐만 아니라 노화 현상을 유지하는데 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.