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퇴행성 관절염 유발 범인은 바로 아연

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2014년 02월 13일 18:00 프린트하기

아연 이온(Zn2+)이 수송단백질(ZIP8)에 의해 세포 내로 유입되면 아연 의존성 전사인자(MTF1)를 활성화하고, 활성화된 MTF1은 연골 분해를 촉진하는 효소(MMP)를 발현하는 일련의 메커니즘이 밝혀졌다. - GIST 생명과학과 제공
아연 이온(Zn2+)이 수송단백질(ZIP8)에 의해 세포 내로 유입되면 아연 의존성 전사인자(MTF1)를 활성화하고, 활성화된 MTF1은 연골 분해를 촉진하는 효소(MMP)를 발현하는 일련의 메커니즘이 밝혀졌다. - GIST 생명과학과 제공

  국내 연구진이 퇴행성관절염 발생 메커니즘을 밝혀내 차세대 치료제 개발에 청신호가 켜졌다.


  퇴행성관절염의 원인은 관절을 보호하는 연골조직이 닳아 없어지기 때문인데, 치료법이  없어 진행속도를 늦추는 것이 현재로선 최선이다.

 

  2010년 정부 국민건강영양조사 결과 50대 이상의 성인 중 4명 당 1명꼴로 퇴행성관절염을 호소하고 있으며 발병률은 나이가 들수록 높아지고 있다.


  광주과학기술원(GIST) 전장수 생명과학부 교수팀은 아연 이온이 퇴행성관절염을 일으키는 메커니즘에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 밝혀내고 ‘셀’ 13일자에 발표했다.


  연구진은 연골조직이 스트레스를 받으면 아연 이온을 연골세포 내로 수송하는 단백질(ZIP8)이 늘어나 연골세포 아연 이온의 유입량이 많아지고, 아연 이온은 세포핵 안에서 아연 의존성 전사인자(MTF1)를 활성화한다는 사실을 밝혀냈다.

 

  문제는 이렇게 활성화된 MTF1이 연골을 분해하는 효소(MMP)의 발현을 유도한다는 것. 즉 연골조직의 스트레스 때문에 세포 내로 다량 유입된 아연 이온이 연골을 분해시킨다는 뜻이다.


  연구팀은 연골 분해 메커니즘에 관여하는 ZIP8 단백질과 MTF1 전사인자를 많이 만들도록 유전자를 조작한 생쥐의 관절에서는 퇴행성관절염이 심하게 유발되는 반면, 이 유전자를 제거한 생쥐에서는 퇴행성관절염이 유발되지 않는 것을 확인했다.


  전 교수는 “필수 무기질인 아연과 세포 내 신호전달 체계가 연골퇴행과 관련이 깊음을 밝힌데 의의가 크다”며 “퇴행성관절염의 치료법 개발에 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.


이우상 기자

idol@donga.com

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