cordycepin의 근감소증의 발생 기전을 중심으로 항노화 활성의 잠재성에 대해 살펴보면 골격근은 인슐린을 통해 섭취한 포도당의 약 \( 2 / 3 \) 를 흡수하여 에너지원으로 사용하는 중요한 역할에는 cordycepin 이 대사 활성 향상을 통해 제1형 당뇨병 치료에 잠재적 치료제가 될 수있다.노화로 인한 골격근의 감소에는 인슐린 저항성이 동반되고, 높아진 인슐린 저항성은 체내 동화작용 수행을 제대로 이루어지지 못하게 되어 근육의 감소가 가속화되기 때문에 cordycepin은 근육 단백질의 합성과 분해를 조절하여 근감소증과 인슐린 저항성 회복에 도움을 준다. 인슐 린은 IGF-1 생성을 유도하고 이는 근 육 성장을 유도하는 한편 단백질 합성과 위성세포의 분화 를 촉진하고 단백질 분해를 억제시켜 cordycepin은 골격근에서의 단백질 합성 관련 자가포 식 신호전달계의 활성화에 기여하여 근감소증 억제에 기여한다.
<h2>Cordycepin</h2> <p>동충하초의 주요 약리 성분인 cordycepin (Fig. 2)은 다</p> <p>양한 생리활성을 나타내는 것으로 알려져 있으며, 이는 cordycepin의 강력한 항산화 활성과 연관이 있다. 최근 노년 인구의 증가에 따라 뇌 질환이 암 및 순환기질환 다음으로 높은 사망 원인을 자치하고 있으며, 단일장기 질환으로 가장 높은 사망의 원인이 되었다. 대표적인 뇌질환으로 알츠하이머, 다발성 경화증, 파킨슨병, 뇌졸중, 대뇌 허혈질환 등이 포함되며, 이런 노인성 뇌 질환은 뇌세포 내에서의 자유 라디칼(free radical) 형성을 수반하는 산화적 스트레스가 주요한 병인에 해당한다. 산화적 스트레스는 세포나 조직이 유해한 자유 라디칼에 의해 손상되는 것을 의미하며 산화적 스트레스에 의한 신경 손상은 정상적인 노화 과정 중에 발생하는 뇌세포의 손상 과 퇴행성 신경 질환에 관련하는 것으로 알려져 있다. 즉,퇴행성 뇌신경 질환의 주요 원인은 활성산소(reactive oxy-gen species, ROS)의 축적에 의한 산화적 스트레스라고 할 수 있으며, cordycepin은 산화적 스트레스 억제를 통해 신경세포를 보호하여 신경 질환 예방 또는 치료 효과를 가질 수 있다. Radhi et al. 에 의한 2021년 2월 1일 까지 발표된 1,200 여 편의 cordycepin 관련 논문을 분석한 결과에서도 이를 잘 뒷받침하고 있다. 그러나 노화, 다양 한 암, 대사성질환, 패폐혈증 및 후천성 면역 결핍증 (acquired immune deficiency syndrome, AIDS) 등의 원인에 의해 발생되는 근위축 및 근감소증에 대한 cordycepin의 관련 연구는 아직 초기 단계 수준이다. 따라서 본 총설에서는 cordycepin의 항노화 활성의 잠재성에 대해, 특히 근감소증의 발생 기전을 중심으로 한 예방 및 치료적 연구의 필요성을 제안하고자 한다.</p> <h1>근감소증 발생에 대한 cordycepin의 영향</h1> <h2>골격근 단백질의 이화작용</h2> <p>골격근은 인슐린을 통해 섭취한 포도당의 약 \( 2 / 3 \) 를 흡수하여 에너지원으로 사용하는 중요한 조직으로 신진대 사와 항상성을 유지하는데 결정적인 역할을 한다. 골격근은 근섬유로 구성되어 있고 근섬유의 type은 myosin heavy chain MyHC 의 isoform에 의해 결정되며, 느리게 수축하는 Type 1 인 느린 근섬유와 빠르게 수축하는 Type 11 의 빠른 근섬유로 분류된다. 노화에 의해 점진적으로 근육 양과 근력의 감소 현상은 Type 11 근섬유에서 더 빠르게 진행되며 회복은 어렵다고 알려져 있다. 골격근은 우리 몸의 가장 많은 단백질 저장 부위로 골격근양은 근섬유의 단백질량에 의해 결정되며 근섬유 단백질량은 골격근에서 단백질의 합성과 분해 작용의 균형에 의해 결정된다. 근육 단백질의 분해 경로는 ubiquitin-pro-teasome system , calpain 경로, caspase 경로 및 자가포식(autophagy) 현상 등으로 분류할 수 있다. 예를 들어, Dong et al. 은 cordycepin이 proteasome의 pol-yadenylation를 차단하여 단백질 분해 효소복합체와 ubiq-uitin 효소 발현을 억제하였음을 보고한 바 있다.</p> <p>한편, Yao et al. 은 cordycepin이 비복근(musculus gastrocnemius)의 근력을 향상시키면서 피로 개선 효능이 있음을 제안한 바 있다. 또한, streptozotocin으로 유도된 1 형 당뇨병 마우스에서 간 단백질 발현에 대한 cordycepin 의 대사 영향에 대한 연구 결과에서, cordycepin은 에너지 대사와 단백질 대사 항상성 유지를 통해 대사 기능 장애를 조절할 수 있음이 제안된 바 있다[52]. 이는 cordycepin 이 대사 활성 향상을 통해 제1형 당뇨병 치료에 잠재적 치료제가 될 수 있음을 나타낸다. 노화로 인한 골격근의 감소에는 인슐린 저항성이 동반되고, 높아진 인슐린 저항성은 체내 동화작용 수행을 제대로 이루어지지 못하게 되어 근육의 이화작용이 더욱 촉진되어 근육의 감소가 가속화되기 때문에 cordycepin은 근육 단백질의 합성과 분해를 조절하여 근감소증과 인슐린 저항성 회복에 동시에 영향을 끼칠 것으로 사료된다. 한편, 자가포식은 영양결핍 상태에서 세포가 생존을 위해 세포 내 단백질을 분해 하거나 불필요한 세포 성분을 스스로 제거해 에너지를 얻는 활동으로 lysosome의 가수분해효소가 관여한다. 예를 들어, 아미노산을 제한한 배지를 이용하여 근육세포를 배양한 실험에서 관찰된 단백질 분해 작용은 주로 자가포식 작용 현상에 의한 것이었다. 좀 더 세부적으로, Zuo et al. 의 연구 결과에 의하면, cordycepin은 lyso-some 기능 장애를 개선하고 AMP-activated protein kinase (AMPK)-mammalian target of rapamycin (mTOR) 경로의 활성과 연관된 자가포식 조절을 통하여 세포 노화를 억제하였다. AMPK/mTOR 경로를 통한 cordycepin의 자가포식 유도는 암세포의 세포사멸(apoptosis, programed cell death) 과정에서도 관찰되며 이는 세포의 운명 조절에 결정적인 역할을 할 것으로 추정된다. 그러나 현재까지 골격근에서 cordycepin에 의한 lysosome-매개 자가포식 반응 조절 기전은 거의 밝혀진 바 없으며, 이 분야는 향후 금감소증 관련 흥미로운 연구 주제의 영역이 될 것이다. 잘 밝혀진바와 같이, 단백질 합성은 적절한 양질의 단백질 섭취와 호르몬 작용에 의해서 조절된다. 식품 섭취 시 분비되는 인슐린은 동화호르몬으로 매우 중요한 역할을 한다. 인슐 린은 IGF-1 생성을 유도하고 증가된 IGF-1은 phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)-Akt-mTOR 경로를 활성화시켜 근 육 성장을 유도하는 한편 단백질 합성과 위성세포의 분화 를 촉진하고 단백질 분해를 억제한다. 그리고, 근육과 당뇨병의 관련성 측면에서, 고령층의 단백질 합성 저하는 인슐린 감수성의 저하가 그 원인으로 보고된 바가 있으며, 이는 혈관 내피 기능 부전과 연관이 있다. 따 라서 cordycepin은 골격근에서의 단백질 합성 관련 자가포 식 신호전달계의 활성화에 기여하여 근감소증 억제에 기여할 것으로 기대된다.</p>