뇌 내 단백질 "FTL1"을 억제하면 기억력이 회복될 수 있다? ── UCSF가 밝혀낸 "노화 스위치"의 정체

시작하기: 뉴스의 요점

• 연구 주체: UCSF(Bakar Aging Research Institute 외)

• 게재지:Nature Aging(2025년 8월 19일)

• 주요 발견:노화된 뇌에서 증가하는 신경 유래 FTL1이 시냅스와 기억을 손상시킴. 억제하면 회복. HomeNature

FTL1란 무엇인가: 철과 노화를 연결하는 열쇠

FTL1은 페리틴을 구성하는경쇄로,철의 저장에 관여한다. 노화된 뇌의 해마에서신경세포 내 FTL1이 증가하고,산화철(Fe³⁺)의 비율 상승이 관찰되었다. 철의 레독스 상태는 미토콘드리아 기능이나 산화 스트레스를 좌우하며, 결과적으로ATP 생산 감소나 시냅스 기능의 저하를 초래할 가능성이 있다. Nature

실험1: 젊은 뇌에 FTL1을 "과발현"시키면 어떻게 될까?

연구팀은 젊은 마우스의 해마(CA1, 치상회)에서 신경 특이적으로FTL1을 과발현. 그러자,

• 수상돌기의 분기가 부족해지고,PSD95나 시냅신, NMDA 수용체 NR2A, AMPA 수용체의 발현이 감소

• 해마 슬라이스에서의LTP가 유의미하게 감소

• 신기 물체 인식(NOR)/Y 미로에서신기성 선호가 소실(=기억, 작업 기억의 감소)
  
  그리고,젊은 뇌가 노화된 것 같은 표현형을 보였다. 운동량이나 불안 같은 행동은 크게 변화하지 않았으며,인지 기능 자체의 저하가 시사되었다. Nature

실험2: 노화된 뇌에서 FTL1을 "억제"하면?

반대로 18개월령의 노령 마우스의 해마에서FTL1을 노크다운/유전학적으로 억제하자,

• 흥분성/억제성 시냅스의 지표가 상승

• NOR/Y 미로의 성적이 개선(노령 대조에서는 선호 없음→선호 회복)

• 시냅스 단백질(PSD95, 시냅신 등)이 증가
  
  가 확인되었다. 즉, **"FTL1을 억제 = 시냅스와 기억의 회복"**이라는 "가역성"이 시사되었다. Nature

대사 링크: 미토콘드리아, ATP, NAD(H)

트랜스크립토믹스와 기능 분석에서,FTL1의 증가는 미토콘드리아 ATP 생산을 감소시킴이 시사되었다. 그래서 연구진은NADH(산화적 인산화를 지지하는 보조효소)로 대사를 "끌어올렸을" 때,수상돌기의 빈약화와 기억 저하가 완화되었다.대사를 통한 개입 여지가 있다는 것을 보여주었다. Nature

철 레독스의 변동: Fe³⁺/Fe²⁺와 노화된 뇌

신경세포에서 FTL1을 증가시키면Fe³⁺/Fe²⁺ 비율이 상승. 신경변성에 관련된페로토시스에서는 Fe²⁺ 증가, 비율 감소가 알려져 있으나, 이번 소견은노화에 특유한 레독스 변동을 시사한다. 즉, **"세포 죽음을 동반하지 않는 기능 저하로서의 노화"**에 FTL1—철—미토콘드리아 축이 관련될 가능성이 높다. Nature

무엇이 "대단한"가: 단순한 "노화 대책"이 아니다

• 단일 분자(FTL1)의 조작으로 노화와 같은 표현형을 만들고/되돌릴 수 있었다

• **기억 테스트에서 회복이 보이는 "가역성"**이 동물 개체에서 나타났다

• 대사(ATP)라는 보편적 레이어가 관여하고,NADH로 구제할 수 있는 실마리도 보였다
  이것들은, **"노화성 인지 저하는 고정된 것이 아니다"**라는 것을 강하게 시사한다. HomeNature

그럼에도 과제: 인간 응용까지의 거리

1. 안전성: 철 대사는 전신적이다.과도한 FTL1 억제가 다른 조직이나 뇌 내 항상성에 미치는 영향을 정밀하게 조사할 필요가 있다.

2. 전달:혈액뇌장벽을 넘어 해마의 **신경세포 "만"**을 겨냥하는 전달 방법.

3. 시간 축: 노화는 장기 프로세스.타이밍과 투여 기간의 최적화가 필요하다.

4. 결과:인간의 기억 개선을 어떻게 정량화하고, 어떤 지표를 승인에 연결할 것인가.

이것들은모두 향후 전임상/임상의 주제이다. 현재 시점에서인간 응용을 단정하는 것은 성급하다며,보충제 등으로 FTL1이나 철 대사를 자기 방식으로 조작하는 것은 피해야 한다. Home

연구 디자인(조금 더 자세히)

• 표적: 신경세포의FTL1

• 개입: 해마에바이러스 벡터에 의한 과발현/노크다운,조건부 cKO(Cas9/Cre)

• 평가: 수상돌기 형태,PSD95/시냅신/NR2A/AMPA 등의 시냅스 분자,LTP,NOR/Y 미로의 행동 시험

• 대사 분석: RNA-seq에 의한 전자 전달계 관련 유전자군,Seahorse에 의한 신경의ATP 생산측정,NADH보충 시험

• 철 분석:Fe²⁺/Fe³⁺선택적 DNAzyme 형광 센서에 의한레독스 상태의 추정
  이상의 **다층적 검증에 의해, 인과의 양방향성(올리면 악화, 내리면 개선)**이 세심하게 확립되어 있다. Nature

기존 지식과의 연결: 시냅스, 대사, 노화

최근,학습 기억 = 시냅스 결합의 안정과 동적 재편이라는 프레임이 재확인되고,대사 저하(미토콘드리아 기능 부전)가 노화의 "공통 언어"로 인식되어 왔다. 이번 FTL1 연구는철—미토콘드리아—시냅스를 하나의 실로 관통한 점이 새롭다. UCSF의 뉴스 릴리스나 각종 과학 미디어도, **"노화의 스위치를 전환하여 기억을 회복"**이라는 알기 쉬운 이야기와 함께 보도하고 있다. ##HTML_TAG_448