누에고치에서 추출한 단백질인 실크 세리신이 뼈 재생에 도움을 주는 것으로 연구 결과 확인되었다.

농촌진흥청과 강릉원주대학교 치과대학은 지난 27일 실크 세리신의 뼈 재생 효능과 작용 원리에 관한 연구결과를 밝혔다.

고령기 또는 당뇨병 등 만성질환자의 경우 뼈 생성이 느리고 뼈 흡수가 빨라 골다공증 등 질환이 발생하고, 손상되면 치료가 매우 어렵다. 이번 연구개발에 참여한 강릉원주대학교 김성곤 교수는 “실크 세리신의 뼈 재생 치료제 개발 가능성을 보여주었다.”고 설명했다.

연구진은 당뇨병 모델 실험동물에 세리신을 발라준 결과, 세리신을 처리하지 않은 실험군에 비해 뼈 부피가 3배 증가한 3.83.8㎣으로 확인되었다. 또한 실험에 사용한 조직 분석 결과 새로 생긴 뼈의 생성률은 대조군에 비해 6.6배 증가한 8.3%로 나타났다.

이는 톨유사수용체(TLR, toll-like receptor: 선천적 면역에 관여하는 중요한 막단백질)와 연관된 것으로, TLR2와 TLR4가 활성화되면 뼈를 형성하는 단백질 BMP2가 늘어난다. 세리신은 BMP2의 발현을 유도한다.

실크 세리신은 피브로인과 함께 누에고치를 구성하는 주요 단백질 성분이다. 피브로인은 주로 실크 섬유로 가공되지만, 세리신은 과거 활용도가 낮았다. 그러나 최근 세리신은 항산화, 피부 보호, 상처 재생 효능으로 인해 신소재로 주목받고 있다.

농촌진흥청은 세리신이 잇몸 상피세포의 이동을 막는 실크 차폐막을 개발하고 잇몸뼈 재생에 도움을 주는 것을 밝혀낸 바 있다. 이번 연구는 특정 구조를 가진 실크 세리신이 뼈 형성 작용 기작을 밝혀냄으로써 잇몸뼈뿐 아니라 활용범위를 확대할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

농촌진흥청은 이번 연구 결과를 SCI 국제학술지인 Applied Sciences (IF=2.47, 영향력지수=56.21) 등에 게재했다. 또한 골질환 예방 및 치료용 세리신 단백질 분리 방법 및 이의 용도(특허등록번호 10-2223544) 특허등록을 완료했다.

아울러, 이번 연구 결과를 바탕으로 세리신의 새 가치 창출을 위해 뼈 건강과 세리신 사이의 상관성 연구를 수행 중이다.

농촌진흥청 곤충양잠산업과 남성희 과장은 “과거에 활용도가 낮았던 실크 세리신 성분의 부가가치를 높인 연구 결과”라며 “누에고치가 뼈 건강을 지키는 데 효과가 있다는 사실을 과학적으로 확인해 국내 양잠산업에도 도움이 될 것”이라고 기대를 전했다.