모든 사람이 같은 방식으로 늙는 것은 아니지만 모든 사람은 늙어갑니다. 많은 사람들에게 노년기는 노화 관련 질병으로 인한 건강 악화를 포함합니다. 그러나 더 젊음의 활력을 유지하는 사람들도 있으며 전 세계적으로 여성은 일반적으로 남성보다 오래 삽니다. 왜 그런 겁니까? 이 에피소드에서 Steven Strogatz는 주디스 캄피시 와 데나 두발, 노화의 원인과 결과를 연구하여 노화가 어떻게 작용하는지, 과학자들이 노화 과정을 연기하거나 심지어 역전시키는 방법에 대해 알고 있는 두 명의 생의학 연구원.
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성적 증명서
스티븐 스트로 가츠 (00:03): 저는 Steve Strogatz입니다. 이유의 기쁨 에서 팟캐스트 Quanta Magazine 그것은 오늘날 과학과 수학의 가장 큰 답이 없는 질문으로 안내합니다. 이 에피소드에서 우리는 노화에 대해 이야기할 것입니다. 왜 우리는 정확히 나이를 먹습니까? 우리 몸이 늙어감에 따라 세포 수준에서 무슨 일이 일어나고 있습니까?
(00:22) 과학자들은 여전히 많은 해답을 찾고 있지만 우리가 노화라고 부르는 독특한 변화를 이해하는 데 몇 가지 중요한 발전이 있었습니다. 언젠가는 그 발전이 우리가 더 오래 살 뿐만 아니라 더 잘 살도록 도울 수도 있습니다. 결국, 알츠하이머나 파킨슨과 같은 질병으로 고통받는 것을 의미한다면 수년을 사는 것이 그다지 이득이 되지 않을 수 있습니다. 우리는 우리 유전자가 노화에 어떤 역할을 하는지 물어볼 것입니다. 그리고 왜 여성은 남성보다 평균적으로 더 오래 사는 경향이 있습니까? 또한 노화 과정을 늦출 수 있는 방법에 대해 알아낸 연구는 무엇입니까?
(01:00) 이 에피소드의 후반부에서는 샌프란시스코 캘리포니아 대학교 웨일 신경과학 연구소 신경과 부교수인 Dr. Dena Dubal의 이야기를 듣게 될 것입니다. 하지만 먼저 지금 저와 합류하게 된 사람은 생화학자이자 세포 생물학자인 벅 노화 연구소(Buck Institute for Research on Aging) 교수인 Dr. Judith Campisi입니다. 그녀의 연구실은 세포 노화에 초점을 맞추고 있습니다. 이 개념은 우리가 곧 풀게 될 개념입니다. 그녀는 공동 편집장입니다. 노화 신문. Judy, 오늘 함께해주셔서 감사합니다.
주디스 캄피시 (01:34): 반갑습니다.
스트로가츠 (01:35): 이에 대해 이야기하게 되어 매우 기쁩니다. 물론, 우리 모두는 나이가 들어감에 따라 그것을 느낍니다. 그런데 왜 이런 일이 일어나는가와 같은 많은 질문을 제기합니다. 자연이 일부러 하는 걸까요? 우리 몸이 낡은 기계처럼 닳아 없어지는 것일까요? 아니면 어떻게 생각해야 할까요?
캄피시 (01:54): 진화의 맥락에서 생각해야 한다고 생각합니다. 인간에 대해 생각해보면 우리의 수명은 진화 과정에서 결코 일어나지 않았습니다. 파킨슨병도, 알츠하이머병도, 암도 없었습니다. 모든 사람은 40~45세에 사망했습니다. 그래서 진화는 젊고 생식에 적합한 유기체를 건강하게 유지하는 방법을 단 몇 십 년 동안만 적용했습니다.
(02:35) 이제 노화 동안 일어나는 많은 과정은 자연 선택의 힘이 감소한 결과로 실제로 발생합니다. 즉, 이러한 질병에 대한 자연 선택이 없었습니다. 우리가 연구하는 세포 노화 과정, 그리고 확실히 쥐 모델에서 이 과정, 즉 세포 과정이 황반 변성에서 파킨슨병, 심혈관 질환, 심지어는 말년 암이지만 암으로부터 어린 유기체를 보호하기 위해 진화했습니다.
(03:19) 그래서 우리는 젊었을 때 그것을 멈추고 싶지 않습니다. 또한 배아 발생 동안 특정 구조를 미세 조정하는 데 도움이 됩니다. 그리고 태반에서 여성의 분만을 시작합니다. 이것이 진화가 선택하는 것입니다. 이것이 우리가 개입하는 방법에 주의해야 하는 이유입니다. 그리고 그것은 나이가 들면서 일어나는 거의 모든 일에 해당됩니다. 진화는 우리를 늙게 만들려고 하지 않았습니다. 진화는 우리를 젊고 건강하게 만들려고 했습니다. 그리고 때로는 대가가 따랐습니다.
스트로가츠 (03:56): 사실, 우리가 젊었을 때 우리에게 건강하고 진화에 의해 선택되는 것들이 이러한 의도하지 않은 결과를 초래할 수 있다는 것은 매혹적인 관점입니다. 수명을 연장할 수 있게 되면서 — 제 생각에는 더 나은 식이요법이나 약, 모든 종류의 것 — 우리를 도우던 것이 이제 우리를 해칠 수 있습니다.
캄피시 (04:15): 예, 젊었을 때는 좋은 것이 늙어서는 나쁠 수 있다는 이 생각. 1950년대에 라는 사람이 제안했습니다. 조지 윌리엄스, 조지 윌리엄스(George Williams)라는 진화생물학자. 그 당시에는 분자 데이터가 없었습니다. 게놈이 시퀀싱되지 않았습니다. 그는 진화가 전립선을 미세 조정할 필요가 없다고 지적했습니다. 좋은 전립선이 없으면 좋은 아기를 가질 수 없습니다. 당신은 좋은 아기를 만들지 않습니다. 한편, 나이가 들면서 거의 필연적으로 50대 이상이 되면 전립선이 커지기 시작하고 당연히 암으로 발전할 가능성이 됩니다. 그러나 그것은 우리의 진화 역사의 대부분에서 일어나지 않았습니다.
스트로가츠 (05:02): 와우. 세포로 들어가 봅시다. 왜냐하면 이것은 당신과 당신의 학생과 동료들이 세포 수준에서 발견한 것이 매우 풍부하고 훌륭하기 때문입니다. 세포가 노화된다는 것이 무엇을 의미하는지 정의해 주시겠습니까?
캄피시 (05:17): 세포가 들어가는 상태로, XNUMX가지 새로운 특성을 채택합니다. 그 중 하나는 분할 능력을 거의 영원히, 거의 영원히 포기한다는 것입니다. 죽음에 저항하는 경향이 있습니다. 그리고 가장 중요한 것은 주변 세포와 순환계에 영향을 줄 수 있는 분자를 많이 분비하는 경향이 있다는 것입니다. 세포가 노화될 때 연구된 것은 많지 않습니다. 그리고 우리가 노화에 대해 알고 있는 거의 모든 것이 다른 세포 유형과 세포가 노화에 들어가는 다양한 방법에 대해 점점 더 많이 알게 되면서 천천히 변화하고 있습니다.
(06:00) 좋아요, 그래서 그들은 분열을 멈췄습니다. 그리고 그것이 암을 예방한다는 것은 의미가 있습니다. 다른 하나는 세포 사멸에 상대적으로 저항력이 있다는 것입니다. 즉 그들은 주위에 붙어 있습니다. 그리고 이것은 그들이 나이가 들면서 증가하는 이유를 설명할 수 있습니다. 많은 사람들이 이제 많은 척추동물 조직을 살펴보았습니다. 그리고 조직이 오래될수록 노화 세포가 더 많이 존재하는 것으로 보입니다.
(06:29) 그 진술에 대한 경고는 아주 오래되고 매우 병든 조직에서도 여전히 극소수라는 것입니다. 기껏해야 몇 퍼센트입니다. 그렇다면 사람들은 이것이 노화와 관련이 있다고 생각하는 이유는 무엇입니까? 그것은 세포가 노화될 때 일어나는 세 번째 일과 관련이 있습니다. 세포 외부에서 생물학적 활동을 하는 많은 수의 분자를 분비하기 시작한다는 것입니다. 이는 노화된 세포가 면역 세포를 그들이 있는 곳으로 불러내 주변 세포가 기능하지 못하게 할 수 있음을 의미합니다. 그리고 그것은 기본적으로 고전적으로 만성 염증이라고 불리는 상황을 유발합니다. 아시다시피, 만성 염증은 또한 노화 관련 암 발병의 큰 위험입니다. 소아암이 아니라 연령 관련 암입니다.
스트로가츠 (07:26): 분열을 멈춘 세포의 작은 부분집합은 오랫동안 주위에 매달려 있습니다. 죽지 않고 면역 세포나 면역계의 다른 부분을 불러오는 분자를 분비합니다. 그리고 무엇을 — 내 말은, 그들이 "와서 나를 죽여라"는 신호를 보내는 것입니까? 아니면 무슨 일이야? 그들은 왜, 무엇을 위해 숨기고 있습니까?
캄피시 (07:50): 네, 그래서 그들은 많은 수의 분자를 분비하고 있습니다. 그래서 그들 중 일부는 성장 요인입니다. 그리고 우리는 얼마 전에 적어도 마우스의 경우 피부 상처와 같은 상처를 만들면 그 상처 부위에 노화 세포가 형성됩니다. 상처 치유를 돕는 성장 인자를 분비합니다.
(08:17) 이것이 이 표현형에 대해 진화가 선택된 이유입니다. 모든 것이 나쁜 것은 아닙니다. 반면에 주변에 전암세포가 있고 그 성장인자가 지금 분비되고 있고 이 암세포가 그것을 본다면 그 암세포가 깨어나 종양을 형성하기 시작할 가능성이 있습니다. 다시 말하지만, 젊을 때는 좋고 늙어서는 나쁩니다.
스트로가츠 (08:44): 음, 노화 세포에 대해 이야기하는 동안 몇 가지 기본 사항을 물어보겠습니다. 제가 궁금한 점이 몇 가지 있다고 생각하기 때문입니다. 예를 들어, 다른 종류의 세포처럼 시작하여 노화의 경로를 설정하는 것으로 간주해야 합니까? 아니면 우리는 그들과 함께 태어났습니까? 또는 이것에 대해 생각하는 올바른 방법은 무엇입니까?
캄피시 (09:04): 지금 필드가 있는 곳은 우리가 모든 노화 세포가 동일하지 않다는 것을 깨닫기 시작했다고 생각합니다. 그리고 나서 문제는 왜 정상 세포로 시작하는가 하는 것입니다. 그래서 당신이 옳습니다. 당신은 정상 세포로 시작합니다. 분열하지 않는 이 이상한 상태로 들어가는 것은 무엇입니까? 그리고 그것은 만들고 분비해야 하는 이 모든 분자를 가지고 있습니다. 그리고 답은 우리가 암과 노화와 연관되는 경향이 있는 스트레스의 종류입니다. 예를 들어, 게놈을 손상시키거나 우리가 현재 후성유전체라고 부르는 것을 손상시키는 모든 것입니다. 유전자가 핵 내에서 조직되는 방식, 세포를 이 노화 상태로 몰아넣을 가능성이 있는 손상을 입히는 모든 것.
(09:51) 반면에 일반적으로 생각하지 않는 스트레스도 있습니다. 암과 관련이 없는 것은 물론 관련이 있습니다. 그러나 예를 들어 고급 당화 최종 산물과 같은 것들은 포도당 수치가 너무 높을 때 일어나는 화학 반응입니다. 따라서 이것은 당뇨병이나 당뇨병 전단계 상태가 있는 사람들에게 큰 문제입니다. 따라서 이러한 화학 물질은 세포를 노화시킬 수도 있습니다. 따라서 모든 스트레스가 노화를 초래하는 것은 아니라는 점을 제외하고는 스트레스 반응이라고 부르는 것이 더 적절합니다.
스트로가츠 (10:30): 가능하다면 여러분과 여러분의 그룹이 수행한 마우스 실험에 대해 이야기해 보겠습니다. 유전자 변형 마우스의 분자 생물학에서 이 기술을 사용한 정말 선구적인 실험입니다. 아마도 먼저 그것들이 무엇인지 알려주고 나쁜 노화 세포를 제거하는 방법에 대한 일종의 테스트 베드로 사용하는 방법을 알려주셔야 합니다.
캄피시 (10:49): 지금 생물학에서 생쥐의 게놈에 DNA를 삽입하는 것은 매우 간단하고 쉽습니다. 그런 다음 그 생쥐가 완전한 성체 생쥐로 발달하게 하고 그 성체 생쥐가 아기를 낳게 하는 것입니다. 그래서 우리가 만든 마우스, 이 트랜스-. 그래서 우리가 만든 형질전환 쥐는 세포가 노화될 때 만들어지는 외래 단백질이 있는 DNA 조각을 가지고 있었습니다. 그리고 그 외래 단백질은 세 부분으로 구성되어 있습니다. 우리가 발광이라고 부르는 분자, 즉 살아있는 동물의 세포를 이미지화할 수 있습니다. 그것은 우리가 그 쥐의 조직에서 노화 세포를 분류할 수 있다는 것을 의미하는 형광 단백질을 가지고 있었습니다. 그러나 가장 중요한 것은 일반적으로 완전히 양성인 킬러 유전자를 가지고 있다는 것입니다. 그러나 또한 매우 양성인 약물을 먹인다면 그 약물과 그 외래 유전자의 존재는 노화 세포를 죽게 할 것입니다.
(12:01) 그래서 우리는 이 마우스를 꽤 오래 전에 만들었습니다. 그리고 우리는 알츠하이머병, 파킨슨병, 심혈관 질환, 노화 관련 암, 골다공증, 골관절염 등 다양한 노화 질병을 연구하는 수십 개의 학술 연구실과 공유했습니다. 그리고 그 결과는 놀랍기만 합니다.
(12:27) 노화 세포를 제거하면 노화 관련 병리학에 대해 다음 세 가지 중 하나를 수행할 수 있습니다. 심각도를 낮추거나 발병을 연기하거나 — 물론 이것은 우리 모두가 사랑하는 것 — 몇몇 경우에는 그 병리를 되돌릴 수도 있습니다.
스트로가츠 (12:49): 오 와우.
캄피시: 알아요. 그것은 지금까지 골관절염에 대해 사실입니다. 그리고 이것은 이제 우리의 이식유전자가 할 수 있는 것을 할 수 있는 약물을 개발한다는 생각에 일종의 고기를 제공했습니다. 성인이 이식 유전자를 얻기에는 너무 늦었습니다. 그러나 아직 태어나지 않은 아기가 있는 경우에는 가능할 수도 있습니다.
스트로가츠 (13:09): 오, 당신이 그걸 가지고 어디로 가는지 알겠어요. 내 말은, 그것은 물론 우리에게 큰 벌레 통조림입니다. 그렇게 생각하는 것은 아닙니다.
캄피시 (13:15): 나도 알아, 그건 너무 정치적이야. 이미 완료되었습니다.
스트로가츠 (13:17): 아, 정말요?
캄피시 (13:19): 자, 끝났습니다. 중국에서 이루어졌습니다. 오른쪽?
스트로가츠 (13:22): 태아가 – 또는 태아 이전에 –
캄피시 (13:25): 맞습니다. 설계되었습니다. 응. 나는 그것을 한 사람을 모릅니다. 그것을 한 중국 사람은 거기에 충분한 통제가 없었기 때문에 커뮤니티에서 비난했습니다. 감독, 기타 등등이 없습니다. 하지만 가능합니다. 우리가 유전자 변형 사람을 만들 수 없는 지적인 이유는 없습니다. 그리고 내 생각에 그것은 중국뿐만이 아닙니다.
스트로가츠 (13:45): 좋습니다. 실제로 무엇을 했는지에 관해서는 — 여러분과 다른 사람들이 유전자 변형 마우스를 하고 있다는 것을 알고 있습니다. 제가 이해하고 있는지 확인하세요. 당신은 이식유전자에 세 부분이 있다고 말했고, 그 중 두 부분은 탐지를 위한 것처럼 들립니다. 발광 부분과 형광 부분이 있습니다. 그러나 가장 중요한 부분은 미래에 나쁜 노화 세포를 죽일 수 있는 약물의 역할을 하는 부분입니다. 당신에게는 이런 유전적 메커니즘이 있었습니다.
캄피시 (13:46): 맞습니다. 그래서 우리가 쥐의 노화 세포를 죽이는 데 사용하는 약물은 인간이 유전자 변형이 아니기 때문에 인간에게는 효과가 없을 것입니다. 그러나 아이디어는 이제 새로운 약물을 개발하는 것입니다. 그리고 그것들은 개발되고 있습니다. 거기에는 이미 생쥐에서 사용되고 있는 것이 있고, 그렇지 않으면 양성인 이 약물이 있을 때 우리의 이식 유전자가 할 수 있는 일을 모방할 것이라는 생각을 가진 사람들을 대상으로 한 초기 단계 임상 시험에서 일부도 있습니다.
스트로가츠 (14:13): 그리고 여기에서 핵심은 이것이 실제로 실현된다면 당신이 말했듯이 연기, 개선 또는 어떤 경우에는 아마도 우리에게 희망을 준다는 것입니다. 다시 말하지만, 우리는 꿈을 꾸고 있지만 마치 이 이면의 과학 - 또는 아마도 이러한 많은 연령 관련 질병 중 일부를 역전시킬 수 있습니다. 당신이 우리에게 말했던 것뿐입니다. 예. 우와.
캄피시 (15:01): 당신은 110시에 테니스 코트에서 죽을 것입니다. 하지만 당신은 이기게 될 것입니다.
스트로가츠 (15:06): 정말 고마워요, 주디. 이것은 단지 즐거운 대화였습니다.
아나운서 (15:14): 더 많은 과학 미스터리를 탐험하세요. Quanta Magazine 책 앨리스와 밥은 불의 공을 만나다, MIT Press에서 출판. 지금 사용 가능 Amazon.com, Barnesandnoble.com 또는 지역 서점. 또한 친구들에게 꼭 알려주세요. 이유의 기쁨 팟캐스트에 참여하고 긍정적인 리뷰를 제공하거나 듣는 곳을 팔로우하세요. 사람들이 이 팟캐스트를 찾는 데 도움이 됩니다.
스트로가츠 (15:39): 우리가 나이를 먹는 이유와 나이가 들면서 우리 몸에 어떤 일이 일어나는가는 노화에 관한 가장 큰 두 가지 미스터리입니다. 또 다른 미스터리는 성별 차이와 관련이 있습니다. 여성은 남성보다 오래 사는 경향이 있습니다. 보통 10~70년은 더 산다고 합니다. 하지만 실제로 세계 통계를 보면 어떤 곳에서는 여성이 70년 이상 더 산다는 것을 알 수 있습니다. 그렇다면 여성을 더 탄력있게 만드는 여성이라는 것은 무엇일까요? 70세 여성의 신체는 XNUMX세 남성의 신체와 비교할 때 생물학적으로 XNUMX세보다 젊을 수 있습니다. 노화에 관한 연구자들은 후성적 시계가 각각 다르게 작동한다고 말합니다.
(16:19) 여성의 뇌가 남성의 뇌와 다르게 노화되는 이유를 이해할 수 있다면 모든 사람에게 도움이 되는 치료법을 개발할 수 있을 것입니다. 이 질문에 대한 연구는 우리를 단백질과 성염색체 및 호르몬으로 인도합니다. 목표는 이 모든 것을 더 잘 이해하는 것입니다. 어떻게든 노화 과정을 늦출 수 있습니까?
(16:39) 이 모든 것을 논의하기 위해 지금 저와 합류한 사람은 Dr. Dena Dubal입니다. 그녀는 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 웨일 신경과학 연구소의 신경과 부교수입니다. 그녀의 연구실은 여성의 장수와 노화된 뇌를 연구합니다. 인지 저하에 대한 탄력성을 만드는 이유는 무엇입니까? Dr. Dubal은 또한 Simons Collaboration의 연구원입니다. 가소성과 노화 뇌. Dena, 오늘 함께해주셔서 감사합니다.
데나 두발 (17:06): 반갑습니다. 초대 해주셔서 감사 해요.
스트로가츠 (17:08): 글쎄, 나는 이것에 정말 흥분된다. 아시다시피, 제 생각에는 일부 여성들이 90년대에도 얼마나 날카로웠는지에 대해 제 가족들이 생각합니다. 나는 최근에 100세 생일을 앞두고 돌아가신 이모가 있었습니다. 그녀는 평생을 담배를 피웠다. 하지만 그녀는 날카로웠다. 그리고 그녀가 어떻게 그렇게 오래 살 수 있었는지 모르겠습니다. 남자들은 모두 사라졌고 남편들은 모두 죽었다.
두발 (17:32): 네, 제가 아주 어렸을 때 제 혈통에서 비슷한 것을 발견했습니다. 바로 여자가 남자보다 오래 산다는 것입니다. 그리고 매년 여름이 자라면서 부모님은 저를 고향인 인도로 데려가셨습니다. 인도에서 온 이민자들입니다. 그리고 우리는 서부 구자라트의 아주 작은 마을에서 시간을 보낼 것입니다. 그리고 노인들이 실제로 대부분 여성이었다는 것은 정말 놀라운 일이었습니다. 그리고 제게는 룸바라는 이름의 증조할머니가 있었습니다. 그는 교육을 받지는 못했지만 정말 똑똑한 아주 뛰어난 여성이었습니다. 그리고 그녀는 거의 90세까지 살았습니다. 그리고 그녀의 남편인 제 증조할아버지는 건장하고 키가 크고 잘생기고 매우 똑똑했음에도 불구하고 40대 초반에 돌아가셨습니다. 그래서 그녀의 수명은 그의 수명의 거의 두 배였습니다. 그리고 이것은 나의 대가족 전체에서 실제로 목격되었는데, 여성이 남성보다 더 오래 산다는 것과 나는 항상 그것이 왜 그런지 궁금했습니다.
스트로가츠 (18:41): 제 말은, 많은 청취자들이 같은 생각을 하고 있다고 확신합니다. 여성이 남성보다 더 오래 산다는 것은 아주 흔한 경험입니다. 물론 보편적인 것은 아니다. 모든 종류의 이유에 대한 예외가 있지만 이는 놀라운 일반적인 추세일 뿐입니다.
두발 (18:55): 그래서 전 세계적으로 사망률을 기록하는 모든 사회에서 여성은 남성보다 더 오래 삽니다. 수명이 짧은 시에라리온에서 수명이 훨씬 긴 일본과 스웨덴까지. 그러나 여기 정말 흥미로운 정보가 있습니다. 역사적으로 여러 국가와 사회에서 기근이나 전염병과 같은 극도의 사망률을 보이는 시기에 소녀들은 소년들보다 더 오래 살 것이고 여성들은 남성들보다 더 오래 살 것입니다.
(19:34) 그리고 이것은 사망률이 매우 높은 환경에서 매우 높고 평등한 스트레스가 있더라도 소녀들이 소년들보다 더 오래 살기 때문에 여성의 장수를 위한 생물학적 토대가 있다는 사실을 우리에게 시사합니다. 남자보다 오래 살고 있습니다. 아일랜드 기근과 우리 세계 역사의 많은 다른 사례를 포함하여 이것을 보여주는 매우, 매우 슬프고 정말 놀라운 시간이 있습니다.
스트로가츠 (20:04): 그것은, 그것이 어떻게든 매우 본질적이고 무언가가 있다고 생각하는 것은 정말 매력적입니다. 아시다시피, 당신은 문화적 측면을 언급했지만 순전히 생물학적인 무언가가 또한 진행되고 있는 것처럼 느껴집니다. 그리고 우리가 그 일에 참여할 수 있는지 궁금합니다. 내 말은, 이러한 차이를 설명할 수 있는 신체 자체에서 어떤 일이 일어나고 있습니까?
두발 (20:26): 네 가지 주요 이유가 있을 수 있습니다. 생물학적으로 성차와 인간의 수명이 있을 수 있는 이유에 대해 생각해보면. 하나는 성염색체, 유전, 유전 암호, 그리고 우리 몸의 세포 하나하나와 관련이 있습니다. 그리고 그것은 암컷 포유동물과 확실히 암컷 인간 포유동물은 모든 세포에 XNUMX개의 X 염색체를 가지고 있다는 것입니다. 그 중 하나는 발달 중에 비활성화되지만 두 개의 X 염색체가 있으며 이는 여성과 소녀의 성 염색체 보체입니다. 대조적으로, 소년과 남성은 하나의 X와 하나의 Y를 가지고 있습니다.
(21:12) 그리고 여기에서 이미 처음부터 우리의 유전학에는 매우 분명하고 놀라운 차이가 있습니다. 그리고 이 차이, 그리고 남성의 XY와 비교하여 여성의 XX와 거기에는 생물학적 이유, 장수의 성별 차이가 있습니다. 하나는 남성의 경우 Y가 존재한다는 것입니다. 그리고 실험적으로 보여지지는 않았지만 Y 염색체의 존재로 인한 독성 효과나 해로운 영향이 있을 수 있다고 생각됩니다.
스트로가츠 (21:48): 와, 정말 좋은 아이디어네요. 글쎄요, 생명체는 왜 늙어가는 걸까요? 우리는 왜 영원히 살지 않습니까? 먼저 노화의 원인은 무엇입니까?
두발 (21:56): 아주 간단하면서도 철학적인 질문입니다. 노화는 세포 생물학에 시간이 지남에 따라 일어나는 일이라고 말하고 싶습니다. 기능 장애와 질병에 대한 취약성을 초래하는 생물학적 기능의 변화가 있습니다. 한 가지 주요 원인은 유전적 불안정성입니다. 따라서 시간이 지남에 따라 유전자 코드는 더욱 불안정해집니다. 일부 돌연변이가 발생합니다. 우리 유전자의 일부는 일종의 전이(transposon)라고 하며 유전 코드의 다른 부분을 파괴합니다. 발생하는 변화(후성 유전적, 즉 우리 유전자 위에 있음을 의미함)가 있어 궁극적으로 우리 세포가 스스로를 표현하는 방식을 변화시킵니다. 그리고 그것은 노화와 함께 조절되지 않고 시간이 지남에 따라 더 기능 장애가 됩니다.
스트로가츠 (22:54): 좋습니다. 그렇다면 우리가 나이를 먹는 이유에 대한 이야기는 분명히 매우 다면적인 것입니다.
두발 (23:01): 예, 예, 그리고 우리가 항상성이라고 부르는 것의 상실입니다. 그러나 실제로, 즉, 단백질의 하우스키핑입니다. 어떻게 뒤집혔는지, 어떻게 변형되었는지, 어떻게 접혔는지, 우리 세포의 단백질은 어떻게 되었나요? 그리고 이러한 단백질의 하우스키핑은 노화와 함께 감소합니다. 그리고 실제로 세포 과정을 방해하고 노화에도 기여하는 본질적으로 잡동사니 같은 덩어리가 쌓입니다. 미토콘드리아는 우리 세포의 발전소이며 노화와 함께 더 많은 기능 장애가 있습니다.
(23:40) 이것은 여성이 장수할 수 있는 또 다른 생물학적 이유로 돌아가 "어머니의 저주"라고 불리는 것에 대해 생각하게 합니다. 그래서 스티브와 나의 모든 세포에 있는 모든 미토콘드리아는 우리 어머니로부터 물려받은 것입니다. 따라서 세포 분열과 접합체 생성 과정에서 어머니는 아버지가 아닌 미토콘드리아를 물려받습니다. 그리고 이것은 미토콘드리아가 여성의 몸에서만 진화를 겪을 수 있기 때문에 이것이 정말 중요해집니다. 수컷은 미토콘드리아를 절대 전달하지 않습니다.
(24:24) 그리고 결국에는 미토콘드리아 기능이 남성 생리학에 비해 여성 생리학으로 더 진화할 것으로 예측됩니다. 그리고 이것은 일이 잘못되기 시작할 때 노화와 차이를 만들 수 있습니다. 여성 세포는 미토콘드리아가 남성 세포에 비해 여성 세포로 더 진화하기 때문에 더 적합할 수 있습니다. 남성의 경우 그것은 어머니의 저주가 될 것입니다.
스트로가츠 (24:50): 그런 다음 여성을 위한 어머니의 축복일 수도 있습니다. 흥미로운. 이것은 흥미로운 일입니다. 우와. 그래서 그것은 나에게 무슨 일이 일어나고 있는지에 대한 아주 좋은 큰 그림을 제공합니다. 따라서 더 오래 산다는 것은 여기서 논의할 내용의 한 측면일 뿐입니다. 잘 사는 것도 문제죠? 사람들의 경우 인지 쇠퇴를 경험하지 않거나 감소시키는 것은 우리 모두가 나이가 들면서 연상되는 것입니다.
두발 (25:18): 네. 그래서 수명은 한 가지입니다. 어떻게, 얼마나 오래 살까? 그리고 현재 역사상 가장 나이가 많은 사람은 약 122세까지 살았습니다. 그러나 건강 수명은 실제로 몇 년 동안 건강한 삶을 살았는지에 대한 척도입니다. 그것이 우리가 정말로 열망하는 것입니다. 우리가 암, 심혈관 질환, 알츠하이머 병과 같은 신경 퇴행성 질환, 인지 저하 등 노화와 함께 발생하는 질병으로 고통받지 않는 정말 좋은 건강한 건강 기간입니다.
(25:58) 따라서 매우 좋은 건강 수명을 가진 사람은 이러한 만성 쇠약 상태 없이 건강한 삶을 살고 있습니다. 예를 들어 100세까지 가다가 폐렴으로 잠을 자다가 평화롭게 죽는다고 가정해 봅시다. 그러나 그것은 건강 기간입니다. 그야말로 질병 없이 사는 삶이다. 그리고 우리가 수명에 그토록 관심을 갖는 이유는 우리가 더 오래 사는 데 도움이 되는 것들이 더 잘 사는 데 도움이 되는 경향이 있기 때문입니다.
(26:32) 따라서 장수를 위해 함께 작용하는 분자를 이해할 수 있다면 그 분자를 수확하여 질병 퇴치에 도움을 줄 수 있습니다. 그래서 우리는 "와, 왜 여자가 남자보다 오래 사는 거지?"에 관심이 많습니다. 남성과 여성의 더 나은 건강 기간을 위해 발견, 학습 및 수확할 수 있는 노화의 생물학이 있습니까?
스트로가츠 (27:02): 자, 그럼 본격적으로 들어가 보겠습니다. 내 말은, 우리의 상식으로는 성 호르몬에 관한 것이라고 말할 것입니다. 우리는 테스토스테론을 남성과 연관시키고 에스트로겐을 여성과 연관시킵니다. 여기의 비밀은 에스트로겐입니까? 그게 어떻게든 보호해 주는 것입니까? 아니면 시작합시다. 이것은 에스트로겐의 이야기입니까?
두발 (27:24): 네, 황금 같은 질문입니다. 그래서 이것은 장수의 성별 차이에 대한 네 번째 생물학적 이유를 알려줍니다. 하나는 Y의 존재가 사망률을 증가시킬 수 있습니까? 수명을 연장하는 여성의 추가 X입니까? 남성에게만 작용하는 어머니의 미토콘드리아 유전이라는 어머니의 저주인가? 넷째, 성호르몬은? 테스토스테론이 남성의 수명을 감소시키고 에스트로겐이 여성의 수명을 연장시킬 수 있습니까?
(27:58) 생물학과 장수 면에서 성차를 고려할 때 이것이 정말 중요한 가능성이라고 생각합니다. 그리고 우리는 자연적인 인간 실험과 동물 실험에서 매우 흥미로운 단서를 얻었습니다.
((마태 28:16) 테스토스테론을 제거하면 수명이 연장된다는 일부 지지가 있습니다. 조선 조선 왕조에는 거세 된 조선 내시 인구가있었습니다. 그들은 왕조와 황실의 유용하고 존경받는 구성원이었습니다. 그리고 그들은 같은 시기에 살았던 같은 사회경제적 지위를 가진 남성들보다 평균 15년 더 긴 수명, 훨씬 더 긴 수명을 살았습니다.
스트로가츠 (28:49): 놀랍네요.
두발 (28:51): 그렇지?
스트로가츠 (28:52): 와!
두발 (28:52): 테스토스테론이 감소하면 수명이 연장됩니다. 그리고 우리는 실제로 이것을 봅니다. 양이 거세되어 그렇지 않은 양보다 더 오래 산다는 동물 연구가 있었습니다. 개를 대상으로 한 매우 강력한 연구도 있습니다. 물론, 우리는 우리 개에게 중성화를 하고 거세된 수컷 개는 거세되지 않은 수컷 개보다 더 오래 살 것입니다.
(29:16): 하지만 스티브, 당신이 던진 이 질문이 저를 여러 해 동안 뜨겁게 만들었다는 것을 말씀드리고 싶습니다. 여성의 장수에 기여하는 호르몬이 될 수 있습니까? 에스트로겐인가, 아니면 장수에 기여하는 성염색체인가? 그리고 그 시점까지, 우리는 그 두 가지 원인을 분석할 수 있는 정말 멋진 실험을 했습니다. 그리고 지금이 좋은 시간이라면 설명하고 싶습니다.
스트로가츠 (29:42): 완벽하고, 당신이 내가 읽기 때문에 깔끔하다고 묘사한 것이 마음에 듭니다. 나는 이것이 매우 우아하다고 생각했고 – 아시다시피 이것은 원시 과학과 같습니다. 이것은 이 까다로운 질문을 하고 그에 대한 답변에 대한 좋은 근사치를 얻을 수 있는 방법을 찾는 과학적 방법입니다.
두발 (30:04): 정말 흥미로운 실험이었습니다. 그리고 결과가 어떠했는지는 중요하지 않습니다. 우리는 과학을 따랐고 과학은 장수에서 성별 차이의 원인에 대해 뭔가를 알려줄 것입니다.
(30:18) 그리고 여성의 수명이 호르몬에 의한 것인지 성염색체에 의한 것인지를 분석할 수 있도록 우리는 당신이 말했듯이 "XNUMX개의 핵심 유전자형"인 FCG 모델이라고 하는 정말 우아한 동물 모델을 사용했습니다. 모델. 그리고 이 쥐들에는 유전자 조작이 있고 유전 공학이 일어나고 있습니다. 그리고 그것은 Y염색체에 있습니다. SRY, 또는 고환을 결정하는 인자에는 남성의 분화와 고환과 테스토스테론의 생산을 일으키는 유전자가 있습니다.
(30:58) 따라서 이 모델에서는 SRY Y염색체에서 제거되어 다른 상염색체인 비성염색체에 추가됩니다. 그리고 이것이 허용하는 것은 이 고환 결정 요인의 유전입니다. SRY, XY인 남성 또는 XX인 여성에 의한 상속. 그래서 결국 이 유전 공학은 XNUMX개의 성을 가진 쥐를 만들 수 있게 합니다. 고환이 있는 수컷으로 발달한 XX 마우스. 그리고 그것은 고환 결정 요인을 물려받았기 때문입니다. SRY 그리고 그들은 수컷으로 분화되었으며 그들은 XX라는 점을 제외하고는 다른 수컷 쥐와 구별할 수 없습니다. 그래서 그들은 고환이 있고, 남성의 생식 행동이 있고, 사정합니다. 그들은 우리에서 싸웁니다. 그들은 XX라는 것을 제외하고는 수컷 쥐입니다.
스트로가츠 (32:10): 흠. 그래서 나는 그것을 얻었다. 듣고 있는 모든 사람들이 그것을 이해했는지 확인하고 싶습니다. 왜냐하면 당신이 할 수 있는 일을 하는 방법이 너무 믿기지 않기 때문입니다. 제 말은, 조잡하게 말하겠습니다. 대략적으로 맞는 것 같습니다. 표현형으로 외부에서는 남성처럼 보이지만 내부에서는 염색체 측면에서 여성처럼 보입니다.
두발 (32:29): 맞습니다. 좋아요. 그리고 나서 우리는 고환 결정 요인이 없고 기본적으로 암컷으로 발달한 XY 수컷을 생산한다는 점에서 수컷에게도 동일한 작업을 수행합니다. 즉, 다른 암컷 마우스와 구별할 수 없습니다. 난소가 있고 자궁이 있고 주기가 있고 암컷의 생식 행동이 있고 유전자가 XY인 것을 제외하고 암컷 쥐입니다. 그리고 나서 우리는 전형적인 남성, 즉 남성 표현형을 발달시킨 XY 남성이 있습니다.
(33:08) 그래서 이 모델은 난소나 고환이 발달한 XX와 XY의 XNUMX가지 성별 유전자형을 남성과 여성으로 만듭니다. 그리고 이를 통해 어떤 쥐가 더 오래 살지 실제로 추적할 수 있습니다. XX, XY 상관없이 난소가 있는 쥐인가? 아니면 난소나 고환과 함께 자라더라도 암컷 유전자를 가지고 있는 XX인 쥐일까요?
스트로가츠 (33:37): 답을 공개하기 전에? 나는 모든 사람들이 이 질문에 대해 곰곰이 생각해보고 답이 무엇인지 추측하기를 원하기 때문에 다른 방식으로 질문을 드리겠습니다. 그래서 질문은, 당신이 우리의 마음을 감싸기 조금 어려운 것을 만들었지만 우리는 그것을 가지고 있다고 생각합니다. 이 네 가지 성, 즉 전통적인 남성, 전통적인 여성, 유전적으로 남성이지만 어느 쪽을 남성이라고 부르는지 모르겠습니다. 당신은 부르나요? 당신은 전화를 걸고, 남성을 XY로 부르는 모든 것, 맞습니까?
두발 (34:07): 알겠습니다. 그러나 그것은 취향과 스타일의 문제입니다.
스트로가츠 (34:11): 좋습니다. 하지만 XY이지만 난소가 있는 유기체입니다. 또는 X인 유기체를 가질 수 있습니다. 그것은 장기가 아닙니다. XX가 있지만 고환이 있는 마우스입니다.
두발 (34:24): 그것은, 스도쿠입니다. 이것은 과학적인 스도쿠와 같습니다.
스트로가츠 (34:30): 훌륭합니다.
두발 (34:30): 네, 사실 구체적인 가설은 없었고 과학을 따르기로 했습니다. 그리고 우리가 매우 명확하게 발견한 것은 두 개의 X 염색체를 가진 쥐가 XY를 가진 쥐보다 더 오래 살았다는 것입니다. 그래서 XX 쥐는 난소가 있고 에스트로겐이 많거나 고환이 많고 테스토스테론이 많거나 상관없이 XY에 비해 더 오래 살았습니다. 그래서 이것은 성염색체가 여성의 장수에 기여한다는 사실을 처음으로 보여준 결정적인 유전 실험이었습니다.
(35:14) 이제 그 실험이 우리에게 가르쳐준 것보다 더 많은 것이 있습니다. 모든 그룹 중 가장 오래 산 생쥐 또는 난소와 XX 염색체가 결합된 생쥐는 최대 수명까지 살았으며, 이는 난소에서 생산되는 호르몬, 난소 및 호르몬도 여성의 장수에 기여함을 시사합니다. 그리고 아마도 테스토스테론이 해로울 수 있습니다. 그래서 대답은, 주요 통계적 효과는 성염색체가 여성의 장수에 기여한다는 것이었습니다. 그러나 호르몬은 거기에도 영향을 미쳤습니다.
스트로가츠 (35:56): 당신이 만든 이 스도쿠에서 우리가 선택할 수 있는 XNUMX개의 성별 중 내가 계속 그렇게 말할 수 있다면 전통적인 여성이 승자인 것 같습니까?
두발 (35:56): 가장 오래 사는 것. 예.
스트로가츠 (36:12): 최악의 경우는? 가장 짧은 삶을 사는 사람은 어떻습니까?
두발 (36:16): 고환이 있는 XY? XX 쥐는 난소나 고환과 함께 자랐든 난소나 고환과 함께 자란 XY 쥐보다 더 오래 살았습니다. XX 마우스는 XY 마우스보다 약 15~20% 더 오래 살았습니다.
스트로가츠 (36:33): 그것은 엄청난 차이입니다. 정말, 내 말은, 어떤 통계적 측정으로든 유의미한 것으로 간주되었다고 가정합니다. 통계학자가 말했을 것입니다. 맞습니까?
두발 (36:41): 물론입니다. 매우, 매우 분명하게 중요하고, 매우 분명한 성염색체 효과입니다.
스트로가츠 (36:47): 매우 고무적이고 사려 깊은 메모에 감사드립니다, Dena. 이것은 정말 뛰어난 토론이었습니다. 오늘 함께해주셔서 감사합니다.
두발 (36:55): 반갑습니다.
아나운서 (36:58): 수학, 물리학, 컴퓨터 과학 및 생물학의 최전선에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알고 싶으십니까? ~에 얽히다 Quanta Magazine, Simons Foundation에서 지원하는 독립적인 편집 간행물. 우리의 임무는 공공 서비스 저널리즘을 통해 기초 과학 및 수학 연구를 조명하는 것입니다. quantamagazine.org를 방문하십시오.
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