[메디게이트뉴스 이지원 기자] GLP-1 수용체 작용제인 세마글루티드가 노령 쥐의 수명을 연장하고 노화에 따른 기능 저하를 늦춘다는 연구 결과가 나왔다. 이에 GLP-1 약물이 비만과 당뇨병 치료를 넘어 항노화 영역에서도 활용될 수 있을지 주목된다.

캘리포니아대학교 버클리 연구진 등은 2일 국제학술지 네이처(Nature)에 'Late-life semaglutide treatment slows ageing and extends lifespan in female mice'를 게재했다.

연구진은 60세 인간에 해당하는 20개월령 노령 암컷 C57BL/6 쥐를 대상으로 세마글루티드를 매일 피하주사했다. 수명 분석군에서는 사망할 때까지 투여를 지속했고, 생리·세포·분자 분석군에는 3개월간 투여했다.

연구 결과 세마글루티드 투여군의 중앙값 수명은 834일로, 대조군 742일보다 약 12% 길었다. 수명 연장 효과는 특정 질환에 국한되지 않았으며, 종양과 관련 없는 여러 범주에서도 사망 시점이 늦어지는 양상이 나타났다.

수명뿐 아니라 노화 과정에서 떨어지는 신체 기능도 개선됐다. 세마글루티드 투여군은 새로운 환경에서의 이동과 탐색 활동이 증가하고, 공간 기억 평가에서도 대조군보다 나은 결과를 보였다. 또한 운동 협응력과 근육 기능, 운동 지속능력이 개선됐으며 포도당 처리 능력과 인슐린 감수성이 좋아졌다.

세포와 분자 수준의 변화도 확인됐다. 세마글루티드 투여군에서는 염증성 사이토카인과 세포 노화 지표가 줄었고, DNA 손상 지표 감소와 함께 유전체 안정성도 개선됐다. 미토콘드리아 관련 유전자 발현과 ATP 수준은 증가하고 활성산소 수준은 낮아졌다.

뇌에서는 해마 치상회에서 세포 증식과 새롭게 분화된 신경세포가 증가했다. 연구진은 이를 신경줄기세포의 노화가 완화되고 새로운 신경세포 생성이 촉진된 결과로 분석했다.
 
또한 연구진은 세마글루티드의 노화 지연 효과가 단순히 먹는 양 감소에 따른 것인지 확인하기 위해, 같은 수준으로 칼로리를 제한한 쥐와 직접 비교를 진행했다.

20개월령 암컷 쥐에게 세마글루티드 또는 24% 칼로리 제한을 5개월간 적용한 결과, 두 군의 하루 총 음식 섭취량과 체중·지방 감소 정도는 비슷했다. 다만 먹는 방식은 달랐다. 칼로리 제한군은 제공된 먹이를 빠르게 섭취한 뒤 장시간 공복 상태를 유지했지만, 세마글루티드 투여군은 식욕이 억제된 상태에서 하루 동안 비교적 천천히 먹었다.

세마글루티드는 운동과 근육 기능에서 칼로리 제한과 유사하게 노화에 따른 기능 저하를 완화했다. 탐색 행동과 공간 기억, 혈당 조절에서는 기저 상태보다 개선됐으며, 칼로리 제한군보다 유리한 변화가 관찰됐다.

이에 연구진은 세마글루티드의 일부 효과가 단순히 칼로리 섭취량이 줄어든 것만으로는 설명되지 않을 가능성을 제시했다.

세마글루티드는 노화와 대사에 관여하는 지표에서도 칼로리 제한과 비슷한 변화를 보였다. 구체적으로 세마글루티드는 NAD+ 수준과 일부 시르투인 발현을 높이고 IGF-1 수준을 낮췄다. 유전자 발현 분석에서는 염증과 지질대사 관련 유전자 발현은 감소하고 적응면역과 인슐린 반응, 단백질 항상성 관련 유전자 발현은 증가했다.

다만 세마글루티드가 사람의 노화 과정과 수명에도 영향을 미치는지는 아직 확인되지 않았다. 연구진은 이를 확인하려면 노년층을 대상으로 노화 관련 결과를 평가하는 장기간의 임상연구가 필요하다고 밝혔다.

한편 쥐를 대상으로 한 GLP-1 계열 약물의 항노화 연구는 이번이 처음은 아니다. 홍콩중문대학교 연구팀도 엑세나티드를 노령 수컷 쥐에 투여한 결과, 전신의 노화 관련 변화가 완화되고 일부 신체 기능이 개선되는 것을 확인했다.

동물실험을 넘어 사람을 대상으로 항노화 효과를 확인하려는 연구도 시작됐다. 텍사스대학교 갤버스턴 의과대학 연구진은 터제파타이드가 생물학적 노화를 늦출 수 있는지 평가하는 임상 2상을 진행 중이다.

해당 연구는 55~70세의 비만 성인 또는 체중 관련 질환을 동반한 과체중 성인 90명을 대상으로 DNA 메틸화 기반 생물학적 나이와 신체 기능, 염증·노화 관련 지표 등을 평가하며, 2028년 1월 종료될 예정이다.