[논문 리뷰] Tissue fibrosis: a principal proof for the central role of Misrepair in aging

Jicun Wang-Michelitsch, Thomas M. Michelitsch|arXiv (Cornell University)|2015. 05. 06.

Spaceflight effects on biology참고 문헌 6인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 조직 섬유화가 노화에서 '오류 수정'의 중심적 역할을 뒷받iesen 주요 생물학적 증거라고 주장하며, 손상된 조직을 복구하기 위해 만들어진 콜라겐 기반의 수정이 본질적으로 결함이 있어 점진적으로 축적됨으로써 섬유화, 기관 경화, 기능 저하가 발생한다고 제시한다. 저자들은 섬유화가 오류 수정의 피할 수 없고 자기 강화되는 성격을 보여주며, 오류 수정 축적 노화 이론에 강력한 증거를 제공함을 입증한다.

ABSTRACT

Tissue fibrosis is the phenomenon that a tissue has progressive deposition of collagen fibers with age. Tissue fibrosis is associated with aging of most of our organs, and it is the main pathology in arteriosclerosis, chronic bronchitis/emphysema, and benign prostatic hyperplasia. The causes and characteristics of fibrosis are analyzed with Misrepair mechanism, a mechanism proposed in Misrepair-accumulation aging theory. Tissue fibrosis is known to be a result of repairs of tissue by collagen fibers. A repair with collagen fibers is a manner of "Misrepair". The collagen fibers are used for replacing dead cells or disrupted extracellular matrixes (ECMs) including elastic fibers, myofibers, and basement membrane. The progressive tissue fibrosis with age manifests the essential role of Misrepair in aging, because it reveals three facts: A. a process of Misrepair exists; B. Misrepairs are unavoidable; and C. Misrepairs accumulate. As a result of accumulation of Misrepairs of tissue with collagen fibers, tissue fibrosis is focalized and self-accelerating, appearing as growing of spots of hyaline degeneration. Fibrosis results in stiffness or atrophy of an organ and progressive failure of the organ. In arteriosclerosis, the deposition of collagen fibers in arterial wall is for replacing disrupted elastic fibers or myofibers, however results in hardness of the wall. Wrinkle formation is part of skin fibrosis, and it may be a result of accumulation of collagen fibers of different lengths. Senile hair-loss and hair-whitening are probably consequence of dermal fibrosis. In conclusion, tissue fibrosis is a result of accumulation of Misrepairs of tissue with collagen fibers, and the phenomenon of fibrosis is a powerful proof for the central role of Misrepair in aging.

연구 동기 및 목표

• 오류 수정 메커니즘에 의해 유도된 노화의 중심적 지표로서 조직 섬유화를 확립하기 위해.
• 본질적으로 결함이 있는 반복적인 콜라겐 기반 조직 복구로 인한 섬유화를 분석하기 위해.
• 섬유화가 노화의 세 가지 핵심 특성—오류 수정의 존재, 피할 수 없음, 누적 성향—을 드러낸다는 것을 입증하기 위해.
• 동맥경화증, 만성 폐질환, 양성 비대성 전립선비대증과 같은 주요 연령 관련 병리와 섬유화를 연결하기 위해.
• 임상적 및 병리학적 섬유화 증거를 통해 오류 수정 축적 노화 이론을 뒷받침하기 위해.

제안 방법

• 다양한 기관에서의 섬유화 병리생리학에 대한 분석적 검토.
• 오류 수정 축적 노화 이론을 적용하여 콜라겐 침착이 결함이 있는 복구 방식임을 설명하기 위해.
• 섬유화를 국소적이고 자기 강화되는 과정으로 간주하며, 유리성 변성으로 나타남을 검토하기 위해.
• 정상 조직 복구와 콜라겐 섬유 치환을 포함한 병적 오류 수정을 비교하기 위해.
• 임상적 및 조직학적 자료를 활용하여 섬유화와 연령 관련 기관 기능 저하 간의 상관관계를 규명하기 위해.
• 동맥경화증, 폐기종, 양성 비대성 전립선비대증, 피부 노화의 연구 결과를 통합하여 이론을 뒷받침하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 조직 섬유화가 노화에서 오류 수정의 중심적 역할을 뒷받침하는 데 어떻게 기여하는가?
• RQ2 왜 오류 수정은 노화 조직에서 피할 수 없고 누적되는가?
• RQ3 콜라겐 침착과 점진적인 기관 경화 및 기능 장애 사이의 기전적 연관성은 무엇인가?
• RQ4 동맥경화증과 만성 기관지염은 오류 수정 기반 노화를 어떻게 설명하는가?
• RQ5 피부 섬유화는 주름과 노령성 탈모와 같은 연령 관련 피부 변화에서 어떤 역할을 하는가?

주요 결과

• 조직 섬유화는 손상된 세포와 세포외기질 성분을 복구하기 위해 반복적으로 일어나는 콜라겐 기반 오류 수정의 직접적 결과이다.
• 섬유화는 국소적이고 자기 강화되는 과정이며, 누적된 오류 수정으로 인해 유리성 변성이 나타나는 점진적인 진행을 보인다.
• 이 현상은 오류 수정이 존재하며, 피할 수 없고 시간이 지남에 따라 축적된다는 것을 확인한다.
• 동맥경화증에서는 탄성섬유와 근섬유가 손상되면서 콜라겐 침착이 일어나 동맥 경화와 탄성 손실을 유도한다.
• 주름과 노령성 탈모는 누적된 콜라겐 오류 수정으로 인한 피부 섬유화의 결과일 가능성이 높다.
• 폐기종과 양성 비대성 전립선비대증과 같은 만성 질환은 지속적인 오류 수정 메커니즘에 의해 유도된 섬유화와 관련이 있다.