과학자들은 세계에서 가장 오래 사는 척추동물에게서 어떻게 새로운 노화 방지 비밀을 발견했습니까?
사스키아 오도노휴
2024년 7월 6일 토요일 오전 12:09 AEST·3분 읽기

과학자들은 세계에서 가장 오래 사는 척추동물에게서 어떻게 새로운 노화 방지 비밀을 발견했습니까?
상어는 우리 바다에서 가장 강력하고 두려운 생물 중 하나로 알려져 있습니다. 하지만 이제 특정 종은 우리에게 심장 건강을 개선하는 방법을 가르쳐 줄 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

현재 진행 중인 프라하 실험 생물학 협회 회의에서 발표된 새로운 실험 연구에 따르면 근육 대사 활동이 세계에서 가장 오래 살아남은 척추동물인 그린란드 상어의 놀라운 수명에 중요한 요소일 수 있음이 밝혀졌습니다.

과학자들은 이번 발견이 취약한 종을 보존하고 인간의 건강을 위한 좋은 소식이 될 수 있다고 믿습니다.

Ewan Camplisson 연구원과 동료가 그린란드에서 상어로부터 샘플을 수집합니다.
Ewan Camplisson 연구원과 동료가 그린란드의 상어로부터 샘플을 수집합니다 – Ewan Camplisson
상어가 우리에게 장수하는 방법을 가르쳐 줄 수 있는 것
somniosus microcephalus라고도 알려진 그린란드 상어는 예상 수명이 270~500년 이상으로 가장 오래 사는 척추동물입니다.

“우리는 그들이 그렇게 오래 살 수 있게 해주는 적응이 무엇인지 이해하고 싶습니다.”라고 연구에 참여한 맨체스터 대학의 박사과정 학생인 Ewan Camplisson은 말했습니다.

이전에는 이렇게 긴 수명이 상어의 추운 환경과 최소한의 움직임 때문이라고 생각되었습니다. 이제 이 종의 극단적인 수명 뒤에 있는 요인은 훨씬 더 복잡한 것으로 밝혀졌습니다.

이것이 Camplisson과 그의 팀이 대안 이론을 조사하기로 결정한 이유입니다.

Camplisson은 “대부분의 종은 나이가 들면서 신진대사에 변화가 나타납니다”라고 Camplisson은 설명합니다. “우리는 그린란드 상어도 이러한 전통적인 노화 징후를 보이는지, 아니면 시간이 지나도 신진대사가 변하지 않는지 확인하고 싶었습니다.”

Ewan Camplisson이 보존 전 그린란드 상어 턱의 아래쪽 부분과 함께 포즈를 취하고 있습니다.
Ewan Camplisson은 보존 전 그린란드 상어 턱의 아래쪽 부분과 함께 포즈를 취하고 있습니다. – Ewan Camplisson
연구자들은 그린란드 상어에 대해 어떤 테스트를 실시했습니까?
상어의 신진대사를 측정하기 위해 Camplisson 연구팀은 상어의 보존된 근육 조직 샘플에 대해 효소 분석을 실시했습니다.

그들은 다양한 상어 연령과 환경 온도에 걸쳐 샘플 용액을 통과한 후 흡수된 빛의 강도를 측정하는 도구인 분광 광도계를 사용하여 효소의 대사 활동을 측정했습니다.

이러한 조사 후에 Camplisson과 그의 팀은 상어의 연령대에 따라 근육 대사 활동에 큰 변화가 없음을 발견했습니다.

이는 신진대사가 시간이 지나도 감소하지 않으며 수명을 연장하는 데 핵심적인 역할을 할 수도 있음을 의미합니다.

Camplisson은 “이것은 나이가 들수록 대사 효소 활동에 약간의 변화를 보이는 경향이 있는 대부분의 동물과는 상당히 다릅니다”라고 Camplisson은 말합니다. “이 결과는 그린란드 상어가 다른 동물과 동일한 전통적인 노화 징후를 나타내지 않는다는 우리의 가설을 뒷받침합니다. ”

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이 발견은 어떻게 그린란드 상어의 건강과 우리 자신의 건강에 대한 이해를 높이는 데 도움이 됩니까?
상어 기반 연구 결과에 따르면 그린란드 종의 대사 효소는 더 높은 온도에서 훨씬 더 활동적이었습니다.

Camplisson은 “이는 상어의 붉은 근육 대사가 극지 환경에 특별히 적합하지 않다는 것을 의미합니다. 그렇지 않으면 온도와 관련된 활동 차이가 덜 나타날 것으로 예상했을 것입니다”라고 말했습니다.

하지만 기후 변화로 인해 특히 걱정스러운 잠재적 경향이 나타나며, 이로 인해 수명이 긴 종의 적응력이 떨어지고 그에 따라 멸종 위험이 커질 수 있습니다.

“그린란드 상어 암컷은 150세가 될 때까지 성적으로 성숙하지 못할 수 있으며 세대가 너무 길기 때문에 종은 환경의 인위적 변화에 적응할 기회가 훨씬 적습니다.”라고 Camplisson은 설명합니다.

Camplisson의 그린란드 상어 연구는 아직 끝나지 않았습니다.

앞으로 그는 기후 변화의 영향을 염두에 두고 상어의 대사 활동을 더 깊이 이해하기 위해 더 많은 효소와 조직 유형을 테스트할 계획입니다.

“나의 궁극적인 목표는 종을 보호하는 것이며 이를 위한 최선의 방법은 종을 더 잘 이해하는 것입니다.”라고 그는 말합니다.

그의 발견은 인간, 특히 심장병에 어떤 의미가 있습니까?

“이러한 문제는 나이가 들수록 점점 더 흔해지고 심각해집니다. 그린란드 상어와 그 심장을 연구함으로써 우리는 우리 자신의 심혈관 건강을 더 잘 이해할 수 있을 것입니다.”라고 그는 말합니다.

How did scientists discover new anti-ageing secrets from the world’s longest-living vertebrate?

Saskia O’Donoghue

Sat 6 July 2024 at 12:09 am AEST·3-min read

Sharks are known as one of the most powerful – and feared – creatures in our oceans. Now, though, it’s been revealed that a certain species could teach us how to improve heart health.

New experimental research presented at the ongoing Society for Experimental Biology conference in Prague shows that muscle metabolic activity may be an important factor in the incredible longevity of the world’s oldest living vertebrate species – the Greenland shark.

Scientists believe the findings may be good news for conserving this vulnerable species and for human health.

What sharks can teach us about how to live a longer life

Greenland sharks, also known as somniosus microcephalus, are the longest living vertebrate with an expected lifespan of 270 to 500 years – and beyond.

“We want to understand what adaptations they have that allow them to live so long,” Ewan Camplisson, a PhD student at the University of Manchester working on the research, says.

Previously, it was thought that this long lifespan was due to the shark’s cold environment and minimal movement. Now, it’s been discovered that the factors behind this species extreme longevity appear to be far more complex.

That’s why Camplisson and his team decided to investigate alternative theories.

“Most species show variation in their metabolism when they age,” Camplisson explains, “We want[ed] to determine if Greenland sharks also show this traditional sign of ageing or if their metabolism remains unaltered over time.”

What tests were done on Greenland sharks by researchers?

To measure the metabolism of the sharks, Camplisson’s team of researchers conducted enzyme assays on preserved muscle tissue samples from the creatures.

They measured the metabolic activity of the enzymes using a spectrophotometer – an instrument that measures the intensity of light absorbed after it passes through sample solution – across a range of different shark ages and environmental temperatures.

After these investigations, Camplisson and his team found no significant variation in muscle metabolic activity across different ages of sharks.

That suggests that their metabolism does not appear to decrease over time – and may even play a key role in their longevity.

“This is quite different to most animals which tend to show some variation in their metabolic enzyme activity as they age,” Camplisson says, “The results support our hypothesis that the Greenland shark does not show the same traditional signs of ageing as other animals.”

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How do the findings increase our understanding of Greenland shark’s health – and our own?

The results of the shark-based study also showed that the Greenland species metabolic enzymes were significantly more active at higher temperatures.

“This would suggest that the shark’s red muscle metabolism is not specially adapted for the polar environment, otherwise we would have expected to see less of a temperature related difference in activity,” Camplisson says.

With climate change, though, comes a particularly worrying potential trend, which may render long-lived species less able to adapt and, therefore, more at risk of extinction.

“A female Greenland shark may not become sexually mature until it is 150 years old and with such a long generation time, the species will have far less of a chance to adapt to anthropogenic changes in their environment,” Camplisson explains.

Camplisson is not done with his research into Greenland sharks yet.

Going forward, he plans to test more enzymes and tissue types to gain an even deeper understanding of the shark’s metabolic activity, with the effects of climate change in mind.

“My ultimate goal is to protect the species and the best way to do this is to better understand them,” he says.

What do his findings mean for humans and, in particular, heart disease?

“These are issues that become progressively more common and severe with increasing age,” he says, “by studying the Greenland shark and its heart, we may be able to better understand our own cardiovascular health.”