서울치대 김홍희 교수팀 ‘S1P’ 뼈 대사에 핵심적 역할 규명

인체에서 뼈가 만들어지고 분해되는 과정에서 핵심적인 역할을 하는 물질이 국내 연구진에 의해 밝혀져 골다공증이나 관절염 골 대사 이상으로 인한 골질환 치료 연구에 새로운 전기가 마련됐다.
서울치대 김홍희 교수 연구팀은 뼈를 파괴하는 ‘파골세포(Osteoclast)’와 뼈를 만드는 ‘조골세포(Osteoblast)’간 상호작용에서 ‘스핑고신-1-포스페이트(S1P)’라는 물질이 뼈의 대사에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 세계 최초로 규명했다고 지난달 24일 밝혔다.

연구팀은 “인체의 뼈는 매일 조금씩 분해 되고, 분해 된 양만큼 새로운 뼈로 채워짐으로써 항상성을 유지하는데 뼈를 분해하는 파골세포와 뼈를 재생하는 조골세포중 한 가지 세포의 활성이 증가하거나 감소하게 되면, 항상성 파괴로 인한 여러 질병들이 일어날 수 있다”고 밝혔다.
즉 파골세포의 활성이 증가하면 뼈의 분해가 촉진돼 뼈가 얇아지고 쉽게 부러지는 골다공증과 같은 질병이 일어나고, 조골세포의 활성이 증가하면 골밀도의 증가로 뼈의 기형이나 골 석화증이 일어난다는 것.

김 교수팀은 “이번 연구를 통해 파골세포의 분화과정에서 생성된 S1P가 세포 밖으로 빠져나온 뒤 조골세포를 분해 된 뼈 조직으로 불러들여 부족한 뼈를 채울 수 있도록 도와주고, 다른 한편으로는 조골세포에서 발현하는 파골세포 분화인자(RANKL)의 레벨을 증가시켜 파골세포의 분화를 촉진한다는 사실을 밝혀냈다”고 강조했다.

이번 연구의 주 연구자인 류지윤 박사(서울대 박사후과정)는 “골 대사과정에서 파골세포가 뼈를 흡수해 없애면 조골세포가 새로운 뼈를 만들어 채우는 역할을 하는 것으로 잘 알려져 있는데 이들 두 세포간의 상호작용이 어떠한 식으로 이뤄지는지에 대해선 잘 알려져 있지 않았다”고 설명했다.

류 박사는 이어 “이번 연구는 파골세포와 조골세포간의 커뮤니케이션에 대한 새로운 기전을 밝혀 골대사에서의 세포간 상호작용의 중요성을 인식함으로써 골 대사 이상으로 인한 질환인 골다공증, 관절염 등의 치료에 새로운 전기를 마련한 것으로 평가된다”고 말했다.
한편 이번 연구는 과학기술부의 21세기 프론티어연구개발사업인 ‘프로테오믹스이용기술개발사업단’(단장: KIST 유명희 박사)의 지원으로 이뤄졌다.
강은정 기자 human@kda.or.kr