나이와 성별이 신체 시계에 미치는 영향

[아름이]

나이와 성별이 신체 시계에 미치는 영향
날짜:
2023년 2월 7일
원천:
에콜 폴리테크니크 Fédérale de Lausanne
요약:
연구자들은 인간의 유전자 발현 리듬의 복잡성을 밝혀 성별과 나이가 신체 시계에 어떤 영향을 미치는지에 대해 새로운 시각을 제시했습니다.

인체는 수면-각성 주기, 호르몬 생산 및 신진대사와 같은 다양한 생리적 과정을 제어하는 ​​일주기 시계로 알려진 지구 자전의 24시간 주기와 동기화된 미세 조정된 시계로 작동합니다.

새로운 연구에서 EPFL의 펠릭스 나에프(Felix Naef)가 이끄는 연구원들은 인간의 조직별 유전자 발현 리듬의 조직을 밝혀낼 수 있었고 우리의 신체 시계가 성별과 나이에 어떻게 의존하는지를 밝힐 수 있었습니다.

모델 유기체에서 분자 리듬 분석은 일반적으로 타임 스탬프 측정을 사용하여 수행되지만 이러한 데이터는 인간에서 쉽게 사용할 수 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해 연구자들은 거의 천 명의 기증자에게 내부 시계 시간을 할당하도록 설계된 새로운 컴퓨터 알고리즘과 결합된 대규모 사후 기증자 집단의 기존 측정값을 사용했습니다.

"흥미롭게도 우리가 개발한 데이터 과학 알고리즘은 통계 물리학에서 잘 연구된 자기 시스템의 모델과 유사한 것으로 밝혀졌습니다."라고 Felix Naef는 말합니다. 이 혁신적인 접근 방식을 사용하여 연구자들은 46개의 인간 조직에서 24시간 유전자 발현 리듬에 대한 포괄적이고 정확한 전체 유기체 보기를 처음으로 얻었습니다.

이 연구는 핵심 시계 기계 특성이 신체 전반에 걸쳐 보존되며 성별과 연령에 따라 크게 변하지 않는다는 것을 발견했습니다. 한편, 분석 결과 대사, 스트레스 반응 경로 및 면역 기능의 주요 부분에 걸친 광범위한 유전자 발현 리듬 프로그램이 밝혀졌으며 이러한 프로그램은 하루에 두 번 최고조에 달했습니다.

실제로, 일주기 타이밍의 출현하는 전신 조직은 리드미컬한 유전자 발현이 아침과 저녁 파동으로 발생하고 부신의 타이밍이 먼저 정점에 도달하는 반면 뇌 영역은 대사 조직에 비해 훨씬 낮은 리듬성을 나타냄을 보여줍니다.

기증자를 성별과 연령별로 나누면 생물학적 기능 전반에 걸쳐 이전에는 알려지지 않은 성별 및 연령별 유전자 발현 리듬이 풍부하다는 것이 밝혀졌습니다. 놀랍게도, 유전자 발현 리듬은 성 이형(남성과 여성에서 다름)이었고 여성에서 더 지속되는 반면 리듬 프로그램은 일반적으로 신체 전반에 걸쳐 나이가 들면서 감소했습니다.

성별이형 리듬(남성과 여성의 차이를 말함)은 간이 유해 물질을 분해하는 과정인 간의 "제노바이오틱스 해독"에서 특히 두드러졌습니다. 또한, 이 연구는 사람들이 나이가 들면서 심장 동맥에서 유전자 발현의 리듬이 감소한다는 것을 발견했으며, 이는 노인들이 심장병에 더 취약한 이유를 설명할 수 있습니다. 이 정보는 사람의 내부 시계가 약물의 효과와 부작용에 미치는 영향을 연구하는 "시간약리학" 분야에서 유용할 수 있습니다.

이 연구는 신체 시계, 성별 및 연령 사이의 복잡한 상호 작용에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. 이러한 리듬을 이해함으로써 수면 장애 및 대사 질환과 같은 병리를 진단하고 치료하는 새로운 방법을 찾을 수 있습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/