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Dec 08, 2023

연령대별로 평가되는 대사체, 심장 자율신경 조절, 심폐 체력을 고려한 건강한 노화 과정에 대한 통합적 관점

과학 보고서 12권,

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 21314(2022) 이 기사 인용

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노화 과정은 모든 유기적 수준에서 변화를 일으킵니다. 신진대사, 심장 자율신경 조절(CAM) 및 심폐 건강(CRF)은 연령의 함수로 널리 연구되지만 주로 개별적으로 연구되므로 수반되는 변화를 인식하기가 어렵습니다. 이 연구의 목적은 명백히 건강한 개인의 노화 전반에 걸쳐 대사체, CAM 및 CRF에서 발생하는 통합적인 변화를 조사하는 것입니다. 대상자(n = 118)를 연령(20~29세, 30~39세, 40~49세, 50~59세, 60~70세)에 따라 5개 그룹으로 나누어 혈액 채취, 자율신경 평가, 심폐기능검사를 실시했다. 질량분석법과 핵자기공명을 이용한 대사체학 분석을 위한 운동검사, 심장 자율신경 변조 분석, 최대산소소모분석을 통한 CRF를 각각 시행한다. 유의미한 일원 분산 분석 효과(P < 0.01)가 있는 변수에는 Tukey의 사후 및 신뢰 구간이 있는 효과 크기가 사용되었습니다. 주요 변화는 CRF, 발린, 류신, 이소류신, 3-히드록시이소부티레이트 및 CAM이 감소하고 히푸르산이 증가한 가장 나이 많은 연령층에서 나타났습니다. 결과는 노화 장애의 결과로 60세 이후 대사체, CAM 및 CRF에 중요한 변화가 있음을 시사하지만, 노화로 인한 해로운 영향을 완화하는 데 유리할 수 있는 대사 프로필의 일부 변화가 있음을 시사합니다.

노화는 모든 유기적 수준에서 변화를 특징으로 하는 복잡한 과정입니다1. 게놈 불안정성, 텔로미어 마모, 후생적 변화, 단백질 항상성 상실, 조절되지 않은 영양 감지, 미토콘드리아 기능 장애, 세포 노화, 줄기세포 고갈 및 세포간 의사소통 변경으로 요약할 수 있는 노화의 여러 특징이 있습니다2,3. 처음 4개의 특징은 주로 노화의 해로운 영향을 담당하고, 다음 3개는 이전 4개의 특징의 긍정적 또는 부정적인 영향을 미치는 반면, 마지막 2개는 이전 7개의 특징의 변화의 결과이며 해로운 효과에 대한 피드백을 제공합니다2 ,삼.

노화 동안 관찰되는 이러한 변화는 자율신경계(ANS)의 완전성 및 산소를 사용하여 에너지를 생성하는 신체의 능력과 같은 유기 시스템의 기능적 및 구조적 변화와 관련이 있습니다7,8,9,10 . ANS는 신체의 필수 기능과 내장 기능을 제어, 유지 및 조절하는 역할을 하는 반면11, 최대 산소 소비량(VO2PEAK)은 근육, 심혈관, 호흡기 및 심장 기능을 포함한 대사 통합 활동의 최대 용량의 결과입니다. 신경계이며 심폐 건강(CRF)12과 관련이 있습니다. 따라서 ANS의 활동과 VO2PEAK 값은 전신 및 대사 완전성과 건강의 중요한 지표입니다. 여러 연구에서는 심장 교감 신경 조절(CSM)의 증가, 심장 부교감 신경 조절(CPM)의 감소, 생리학적 노화에 따른 VO2PEAK 값의 점진적인 감소와 같은 ANS의 불균형을 보고했습니다8,9,13.

최근 생물정보학 및 "오믹스" 과학이 발전함에 따라 특히 유기체의 표현형 특성을 평가하는 이점으로 인해 대사체학을 사용하여 노화 중 대사를 연구하는 여러 연구가 진행되었습니다. 이 연구의 주요 초점은 인간 대사체의 어떤 변화와 프로필이 노화 및 수명과 관련이 있는지에 있습니다14,16. 따라서, 연구에서는 대사체와 심폐 능력, 또는 대사체와 ANS 조절 사이의 관계를 포함하여 노화 중에 흔히 관찰되는 유기 시스템 변화와 대사 프로필 사이의 연관성도 조사했습니다. 연구에 따르면 심폐 능력이 더 뛰어난 개인의 경우 주로 생체 에너지 경로에 관여하는 대사 산물의 혈청 수준에 차이가 있는 것으로 나타났습니다(예: 휴식 시 혈액 내 아미노산, 구연산 순환 중간체 및 글리세롤 감소)21,22. 반면, 당뇨병과 같은 질병 상황에서 심장 자율 조절을 고려하면, 연구에 따르면 CPM 감소와 함께 구연산 회로에 관여하는 아미노산, 지방산 및 대사물의 혈청 불균형이 나타났습니다18,23. 그러나 주요 심혈관 위험 요소(예: 비만, 고혈압, 태바기즘 등)가 없는 개인의 건강한 노화 동안 대사 프로필과 유기 시스템의 통합적 변화에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.