국내 연구진이 골다공증, 류마티스 관절염 등 골관절 질환을 억제하는 새로운 치료 타겟을 제시했다.

한국연구재단(이사장 조무제)은 건국대 김혁순·최완수 교수 연구팀이 정상 상태와 관절염 질환에서 뼈의 파괴를 억제하는 주요 단백질을 발견하고, 그 신호 경로를 규명했다고 밝혔다.

이 연구에서는 파골세포 분화를 조절하여 뼈의 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 단백질(DJ-1)과 그 작용과정을 밝혀냈다.

연구팀에 따르면, DJ-1이 활성산소를 제거함으로써 티로신 인산가수분해효소의 기능이 보호되고, 이로써 과도한 파골세포의 생성이 억제된다.

DJ-1이 결핍된 생쥐 모델은 정상보다 골밀도가 낮고, 생쥐와 사람에게서 유래된 파골세포의 분화가 증가한다는 사실이 규명되었다.

또한 연구팀이 뼈 파괴 동물 모델과 류마티스 관절염 동물 모델에서 실험했을 때에도 DJ-1 결핍이 파골세포 분화와 뼈 파괴를 증가시키는 것으로 보아, 정상 상태뿐만 아니라 골관절 질환 발병 상태에서도 DJ-1이 질병의 심화를 억제한다는 것을 확인했다.

김혁순 교수는 “이 연구는 DJ-1 단백질이 활성산소를 조절하여 파골세포 분화를 억제하는 과정을 규명한 것”이라며 “향후 DJ-1을 표적으로 비정상적인 파골세포 활성을 예방하거나 골관절 질환을 치료하는 임상적용이 기대된다”고 연구 의의를 설명했다.

뼈의 항상성은 골세포를 생성하는 조골세포와 뼈의 흡수·파괴를 담당하는 파골세포의 균형에 의해 유지된다. 특히 염증 반응이 일어났을 때 비정상적인 파골세포 분화는 골다공증, 류마티스 관절염의 주요 원인이다.

골관절 질환의 치료를 위해 파골세포의 기능을 조절하는 단백질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 아직까지 근본적 치료보다는 염증의 완화에 대한 연구에 그치고 있는 실정이다.

이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구지원사업(집단연구) 등의 지원으로 수행되었으며, 국제 학술지 네이쳐 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 11월 15일 게재되었고, 네이쳐 리뷰 류마톨러지(Nature Review Rheumatology)에서 주목하는 연구 성과로 소개되었다.

(논문명 : DJ-1 controls bone homeostasis through the regulation of osteoclast differentiation.)