퇴행성관절염 원인은 콜레스테롤
퇴행성관절염 원인은 콜레스테롤
  • 정유철 기자
  • npns@naver.com
  • 승인 2019.02.08 11:38
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광주과학기술원ㆍ전남대학교 공동연구팀 세계 최초 밝혀내

광주과학기술원 전장수 교수와 전남대학교 류제황 교수 공동연구팀이 관절연골 콜레스테롤이 퇴행성관절염을 일으키는 원인임을 세계 최초로 증명했다.

연구팀은 정상연골에 비해 퇴행연골에서 콜레스테롤이 비정상적으로 많이 유입되어 증가하고, 그에 따라 증가된 콜레스테롤 대사산물이 일련의 과정을 거쳐 퇴행성관절염을 유발함을 밝혀냈다.

콜레스테롤에 의한 퇴행성관절염 유발 모식도. [자료=광주과학기술원]
콜레스테롤에 의한 퇴행성관절염 유발 모식도. [자료=광주과학기술원]

연구팀은 생쥐에서 고농도의 콜레스테롤 식이요법이 퇴행성관절염의 진행을 촉진시키고, 사람 및 동물의 정상연골에 비해 퇴행연골에서 콜레스테롤의 양이 비정상적으로 증가해 있는 것을 확인하여, 콜레스테롤과 퇴행성관절염 발병 간의 높은 상관성을 확인하였다.

세포 내 콜레스테롤의 양은 세포 내로의 유입, 세포 밖으로의 유출, 그리고 합성 등에 의해 일정하게 유지 된다. 연구팀은 사람 및 생쥐의 정상 연골세포에 비해 퇴행 연골세포에서 콜레스테롤이 비정상적으로 많이 유입되어 증가함을 확인하였다. 퇴행 연골세포에서 증가된 콜레스테롤은 CH25H 및 CYP7B1이라는 콜레스테롤 수산화효소(cholesterol hydroxylase)에 의해 옥시스테롤(oxysterol)로 변환되고, 생성된 옥시스테롤(oxysterol)은 전사인자(transcription factor)인 RORα을 활성화시켜 연골기질을 분해하는 다양한 효소들의 발현을 유도하여 연골조직을 파괴함을 밝혀냈다.

관절 연골조직이 점진적이고 비가역적으로 닳아 없어짐으로서 유발되는 퇴행성관절염은 삶의 질을 떨어뜨리는 대표적인 퇴행성질환으로서 노령화 사회에서 큰 사회적 경제적 문제를 야기하고 있다. 그러나 퇴행성관절염이 단순히 노화에 의해 연골조직이 닳아 없어지는 질병이라는 인식으로 인해, 현재까지 명확한 발병원인이 밝혀지지 않아 근본적인 치료방법이 개발되지 않고 있다.

광주과학기술원 전장수 교수(왼쪽), 류제황 전남대학교 교수. [사진=과학기술정보통신부]
광주과학기술원 전장수 교수(왼쪽), 류제황 전남대학교 교수. [사진=과학기술정보통신부]

전장수 교수와 류제황 교수는 “이 연구는 퇴행성관절염이 단순히 노화에 따른 부수적인 질병이 아니라 동맥경화처럼 콜레스테롤 대사에 의해 능동적으로 유발되는 대사성 질환임을 밝혀낸 것”이라며 “퇴행성관절염의 예방 및 치료법 개발에 새로운 실마리를 제공할 것으로 기대된다”라고 연구의 의의를 설명했다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구‧집단연구)의 지원으로 수행되었다.

퇴행성관절염은 가장 흔한 퇴행성질환(관절질환)으로서 발생빈도는 60세 이상 세계인구의 약 30%로 추정되고 우리나라의 경우 급속한 인구의 고령화로 인해 사회적·경제적으로 큰 문제를 야기할 것으로 예측되고 있다. 그러나 현재까지 인공관절 수술과 같은 수술적 방법이나 소염진통제에 의한 통증완화 등에 그치고 있고, 근본적인 예방이나 치료방법은 개발되지 않고 있다.

이 연구 성과는 국제학술지 네이처(Nature) 2월 7일자 게재되었다.

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