국내 연구진이 노화에 따른 무릎 연골세포 손상 기전을 규명했다. 분자생물학적 관점에서 염증성 사이토카인 등 다양한 노화 유발인자인 아쿠아포린의 발현을 조절하면 연골세포의 손상을 늦출 수 있을 것으로 기대했다. 아쿠아포린은 세포막에서 수분 및 각종 이온의 이동 통로인 막 단백질이다.
보건복지부 지정 관절전문병원인 바른세상병원 관절 클리닉 서동원·여우진·경봉수·정구황 원장팀과 연골재생연구소에서 공동으로 진행한 결과다. 이번 연구는 수술 과정에서 폐기되는 연령별 연골 조직의 일부를 수집해 해당 조직에서 아쿠아포린 유전자 및 단백질 발현을 관찰하는 방식으로 이뤄졌다.
그 결과 노화된 연골세포에서 아쿠아포린 유전자 발현이 현저히 감소하는 것을 확인했다. 특히 연골세포로 분화된 세포주(cell line)를 이용해 세 가지 타입의 아쿠아포린(AQP1·AQP3·AQP4)이 지금까지 밝혀진 다른 연골 세포 분화인자와 유사한 발현 양상이 나타나는 것을 확인했다. 연구결과는 SCI급 저널 ‘Scientific Reports’에 최근 등재됐다.
연구팀은 활성산소나 염증성 사이토카인 등 다양한 노화 유발인자에 의해 아쿠아포린 발현이 서로 다른 세포신호전달 과정을 거치는 것을 밝혔다. 특히 염증성물질 HMGB1이 연골세포에서 아쿠아포린4의 발현을 억제해 연골세포 활성에 유해한 영향을 미칠 수 있다는 점을 관찰했다. HMGB1 항체를 이용해 이를 중화하면 연골세포 손상을 억제할 수 있는 가능성을 확인한 것이다.
바른세상병원 연골재생연구소 이용수 소장은 “세포 수준에서 연골 세포 손상 과정을 이해하고 세포신호전달 과정 일부를 제어해 근골격계 질환의 예방·치료에 중요한 기초 정보를 확인했다”며 “향후 관련 연구를 지속해 관절염 환자 치료에 유용한 결과가 도출되길 기대한다”고 말했다.
한편, 바른세상병원은 치료의 질을 높이기 위해 척추·관절 분야별 의료진들이 꾸준히 연구하는 병원으로 유명하다. 지금까지 발표한 논문 수만해도 SCI급 국제학술지 포함 450건 이상에 달하고, 주 5회 컨퍼런스를 진행하고 연 2회 의료진 심포지엄을 개최하는 등 환자들에게 안전하고 유익한 시스템을 갖추기 위해 항상 연구에 힘쓰고 있다. 특히 최근에는 연골재생 연구소를 개설하여 전문의료진들의 임상경험을 근거로 질환의 치료와 예방에 대한 효과적인 접근법을 모색하고, 다양한 분자생물학적 기법을 통해 근골격계 질환의 원인 규명을 위한 연구 또한 활발히 진행하고 있다.
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