인간의 후각 점액과 나이의 기능

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 971(2023) 이 기사 인용

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냄새 물질은 후각 점액으로 덮인 후각 감각 뉴런에 의해 감지됩니다. 후각 점액에 대한 연구의 존재에도 불구하고, 그 구성 요소, 기능 및 개인 간 다양성은 제대로 이해되지 않은 상태로 남아 있습니다. 여기에서는 후각 점액 수집과 후각 정신물리학적 검사를 결합한 인간 연구에 대해 설명합니다. 우리의 분석에 따르면 후각 점액에는 총 단백질, 무기 원소 및 생체 이물질 대사를 위한 분자와 같은 용질이 고농도로 포함되어 있는 것으로 나타났습니다. 농도가 높으면 냄새 물질의 특정 레퍼토리를 포착하거나 대사할 수 있는 능력이 생깁니다. 우리는 냄새 물질 대사가 우리의 후각을 변화시킨다는 증거를 제공합니다. 마지막으로, 후각 점액의 양은 연령에 따라 감소합니다. 후속 실험에서는 수용체에 의한 냄새 물질의 민감한 감지에 있어 점액 양의 중요성이 요약되었습니다. 이러한 발견은 후각 점액의 분자 과정에 대한 포괄적인 그림을 제공하고 후각 저하의 잠재적 원인을 제안합니다.

냄새 물질에 대한 정보는 위험을 감지하고, 음식을 선택하고 맛보며, 다른 사람을 인식하고 소통하는 데 사용됩니다. 후각 능력이 저하되면 개인적인 위험이 증가하고 식욕 감소, 신체적, 정신적 문제, 궁극적으로 삶의 질(QOL) 저하와 관련이 있습니다1,2. 후각의 중요성은 2019년 코로나바이러스감염증-19 팬데믹으로 인해 더욱 강조되었습니다. 이 질환은 종종 후각 기능 장애를 유발하기 때문입니다3. 후각 기능은 일반적으로 노화와 알츠하이머병과 같은 신경퇴행성 질환의 발생으로 인해 저하됩니다4. 점점 더 고령화되는 사회에서 연령과 관련된 후각 저하 사례도 급증했습니다. 효과적인 치료 전략을 개발하려면 후각 기능 장애의 기본 분자 메커니즘을 이해하는 것이 필요합니다.

흡입된 냄새 물질은 비강 상단의 후각 틈(OC)에 도달합니다. OC에 흩어져 있는 후각 감각 뉴런(OSN)은 약 400개의 후각 수용체(OR)를 사용하여 냄새 물질을 감지하고 후각 망울을 통해 뇌의 상위 영역에 냄새 정보를 전달합니다5. 또한 새로운 증거에 따르면 OR에서 냄새 물질을 인식하기 전에 중요한 프로세스가 발생할 가능성이 높습니다. 포유류의 OC는 보우만선과 자층세포에서 분비되는 얇은 후각 점액층으로 덮여 있습니다6. 후각 점액에는 냄새 결합 단백질(OBP), 대사 효소 및 생체무기 요소를 포함한 다양한 구성 요소가 포함되어 있습니다. 냄새 물질과 상호 작용하는 이러한 구성 요소의 능력으로 인해 휘발성 물질을 OR의 냄새 물질 결합 부위로 운반하거나 냄새 물질의 효소 대사를 통해 무독성 구조 및/또는 더 높은 친화력을 갖는 구조로 전달함으로써 인간의 효율적인 후각에 중요한 역할을 합니다. OR. 점액의 지속적인 흐름은 점막의 효율적인 세척과 냄새 물질의 꾸준한 제거를 보장할 수 있으며, 이는 냄새 물질 노출 후 민감도를 회복하는 데 중요한 단계를 구성합니다. 분석을 위해 충분한 순수한 후각 점액을 샘플링하는 것이 어렵기 때문에 후각 점액의 기능과 지각에서의 중요성에 대한 직접적인 증거는 거의 없습니다. 일부 연구에서는 관개된 비강에서 식염수 용액으로 후각 점액을 얻었으며, 이로 인해 주변 지역의 불순물이 희석되고 포함되었습니다7,8. 다른 사람들은 인간 참가자로부터 순수한 후각 점액 샘플을 직접 수집했지만 그 기능에 대한 제한된 통찰력만 보고했습니다9,10,11,13,14.

노화와 관련된 후각 감퇴는 65세 이상의 인구 집단에서 널리 퍼져 있으며 확립된 치료법은 없습니다. 이러한 감소는 민감도, 차별, 식별 및 적응 회복을 포함하여 후각 기술의 여러 측면에서 보고되었습니다23,24,25,26. 노화된 후각의 몇 가지 잠재적인 원인이 제안되었습니다. 기저 세포 이상을 포함하여 연령에 따른 신경 표피의 변성은 인간뿐만 아니라 동물 모델에서도 일관되게 관찰되었습니다28,29,30,31,32. 이러한 퇴행은 OSN 수의 감소로 이어지고 후각 구근의 위축성 변화를 유발합니다. 이전 연구에서는 ORs 발현 수준의 연령 관련 변화를 제안했지만, 다른 연구에서는 노화 동안 안정적인 발현 패턴을 나타냈다고 밝혔습니다. 상위 뇌 영역의 변화는 연령 관련 기능적 결함과 관련이 있습니다. 그러나 이러한 변화가 후각 저하에 미치는 영향은 불분명합니다. 우리는 연령 관련 후각 민감도 감소와 후각 점액 단백질체10 사이의 연관성 연구를 수행했습니다. 여러 단백질이 후각 민감도와 관련이 있는 것으로 밝혀졌지만 노인의 민감도가 감소하는 냄새 물질의 검출에 직접적으로 관여하는 것으로 보이는 단백질은 없습니다. 따라서 연령과 관련된 후각 장애의 주요 원인은 아직 밝혀지지 않았습니다.