2009년 7월 4째주 “Journal of Biological Chemistry”에 실릴 예정인 연구 논문에 따르면, MCLK1이라고 불리는 미토콘드리아 단백질이 결손된 마우스는 젊었을 때 “날벼락”이라고 불릴 정도로 활성 산소를 대량으로 생산하지만, 실제로는 정상적인 마우스에 비해서 늦은 속도로 나이를 먹고 보다 오래 산다고 한다. 지금까지 미토콘드리아에서의 산화 스트레스는 노화 과정을 설명하는 가장 대중적인 이론이었다. 에너지 생성 과정 중에 미토콘드리아에서 만들어진 활성 산소종들은 미토콘드리아를 포함한 세포에 서서히 축적되어 손상을 유발한다. 그러나, 몇몇 최근의 연구 보고들이 좀더 노화와 연관된 직접적인 해답을 얻기 위해서 이러한 가설에 의문을 제기하고 나섰는데, McGill 대학의 헤키미 (Siegfried Hekimi) 교수와 동료들은 MCLK1 이종 유전자 결손 마우스 (Mclk1+/? )의 미토콘드리아를 대상으로 연구를 진행하였다. 연구팀은 젊은 (태어난지 3개월된) MCLK1 손상 마우스 (Mclk1+/?)의 경우, 미토콘드리아에 의한 에너지 생산이 매우 적으며, 대량의 유해 산소 라디칼이 생성된다는 것을 발견하였다. 그러나, 놀랍게도 이 마우스가 태어난지 23 개월이 되었을 때, 정상적인 마우스에 비해서 미토콘드리아의 기능이 훨씬 좋다는 사실을 발견하였다. 이것은 산화 스트레스에도 불구하고, 이 MCLK1 손상 마우스가 정상 마우스에 비해 노화가 적게 진행되었다는 것을 의미한다. 여기서, MCLK1 단백질의 부분적인 손상이 어떻게 방어적일 수 있는 지의 여부를 확인하기 위하여 위 연구팀은 세포 내에서 중요한 단백질 산화 방지 기능을 가진 SOD2 (superoxide dismutase 2)의 이종 유전자 결손 마우스 (Sod2+/?)와 MCLK1 이종 유전자 결손 마우스 (Mclk1+/?)를 교배를 시도하였다. 일반적으로 SOD2 손상 마우스 (Sod2+/?)의 경우 빠르게 세포질의 손상이 축적된다. 그러나, 연구팀이 제작한 MCLK1과 SOD2의 이중 유전자 손상 마우스 (Mclk1+/?, Sod2+/?) 의 경우에는 SOD2 단일 손상 마우스에 비해 적은 세포질 손상 및 산화 스트레스 패턴을 보여주었다. 연구팀은 MCLK1 결손 마우스의 미토콘드리아로부터 보다 많은 산소 라디칼을 생산한다고 하더라도 전체적인 비능률성에 의해 세포의 다른 부분에서는 보다 적은 에너지 및 산소 라디칼의 생성이 초래된다는 역설적인 결론에 도달했다. 따라서, 이들 유전자 손상 마우스가 젊었을 때에는 높은 위험성을 가질지라도 나이에 따른 손상의 축적은 적을 수도 있다는 것이다. 위 발견은 현재까지 정설로 여겨져 왔던 노화와 관련된 미토콘드리아 스트레스 가설이 틀릴 수도 있다는 사실을 새롭게 제시해주었다. 노화는 유전적, 환경적, 행동적 인자들에 의해 조절되는 복잡한 생물학적 과정이다. 현재까지 여러 세포 주기 억제 인자들이 포유동물의 노화에서 중요한 역할을 한다는 연구 결과들이 보고되어 왔는데, 최근 싱가포르 및 미국 노스캐롤라이나 의과 대학의 공동 연구팀은 염증에서 이미 역할이 알려져 있는 p38MAPK이 노화와 연결된 또 다른 단백질인 p16을 활성화시켜 노화를 촉진시킨다는 사실을 밝혀낸 바 있다 (GTB2009070639). 참고 원문: Jerome Lapointe, Zaruhi Stepanyan, Eve Bigras and Siegfried Hekimi, Reversal of the Mitochondrial Phenotype and Slow Development of oxidative biomarkers of aging in long-lived Mclk1+/- mice (2009) J. Biol. Chem. 284(30): 20364-20374