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우주 비행이 인간 줄기세포의 노화를 앞당긴다는 점이 확인됐다. 장기 우주 여행 시 발생하는 노화 및 질병에 대처하는 법을 찾는데 참조가 될 것으로 기대된다. 
카트리오나 제이미슨 미국 샌디에이고 캘리포니아대(UCSD) 샌포드줄기세포연구소 교수 연구팀은 우주 비행 시 인간 조혈모세포와 전구세포(HSPC)의 노화가 가속화된다는 점을 확인하고 연구결과를 4일 국제학술지 '셀 스템 셀'에 발표했다. 
조혈모세포는 혈액세포로 분화할만원으로
수 있는 줄기세포이고 HSPC는 조혈모세포에서 유래해 성숙한 혈액세포로 분화되기 전 단계의 세포다. 두 세포 모두 혈액 및 면역체계 건강을 위해 필수적인 세포들이다. 
연구팀은 국제우주정거장(ISS)에서 인간 줄기세포를 배양하고 인공지능(AI) 기반 영상 도구로 줄기세포를 추적 관찰하기 위한 소형 3D 바이오센서 플랫폼을 개발했다. 
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추적 관찰 결과 우주 환경에 노출된 줄기세포는 새로운 건강한 세포를 만드는 능력을 부분적으로 소실했다. DNA 손상에 취약해졌고 노화가 가속화되는 징후가 관찰됐다. 
32~45일 우주에 머문 HSPC는 특히 노화의 특징이 두드러졌다. 인간이 나이가 들었을 때 HSPC에서 일어나는 변화와 유사한 변화가 관찰됐다. 텔로미어(염신규릴게임
색체 말단) 길이가 짧아지는 등 분자 수준에서 마모 징후가 나타났다. HSPC는 휴식 및 회복 능력을 상실했는데 이는 줄기세포 재생 능력이 떨어졌다는 의미다. 
세포 내 에너지 발전소인 미토콘드리아에서는 염증과 스트레스 징후가 나타났다. 염증 및 스트레스 반응 증가는 면역 기능 손상, 질병 위험 증가 등으로 이어졌다. 
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우주 공간에 노출된 줄기세포들이 건강한 환경으로 돌아오면 일부 손상이 회복된다는 점도 확인됐다. 적절한 개입은 노화된 세포를 재생시킬 수 있다는 점을 시사한다. 
미국 항공우주국(NASA)의 선행 연구에서 우주 비행은 면역 기능과 텔로미어 길이에 영향을 미친다는 점이 확인된 바 있다. ISS에 340일간 머문 우주비행사를 대상으로 유전학,3억만들기
생리학, 인지학, 마이크로바이옴(미생물군집) 전반에 걸친 조사를 진행한 결과 유전자 발현, 텔로미어 길이, 장내 마이크로바이옴 등에서의 변화가 관찰됐다. 짧아진 텔로미어 수 증가, 일부 유전자 발현 중단 등 지속된 변화도 있었지만 상당수는 지구로 돌아온 뒤 정상으로 돌아갔다. 
연구팀은 “이번 발견은 미세중력, 우주배경복사 같은 우주에서의 스트레스 요인이 혈액 줄기세포의 노화를 가속화할 수 있다는 것을 보여준다”며 “장기간 우주 임무를 수행하는 우주비행사를 보호하는 방법을 찾고 노화를 조기에 감지할 수 있는 생물학적 마커를 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.
<참고 자료> 
doi.org/10.1016/j.stem.2025.07.013
[문세영 기자 moon09@donga.com]