원광대학교병원(병원장 윤권하)에 재직하고 있는 전철홍 교수(원광대학교병원 정형외과)와 전장수 교수(광주과학기술원) 공동 연구팀은 관절연골 콜레스테롤이 퇴행성관절염을 일으키는 원인임을 세계 최초로 증명했다.

이 내용은 세계 3대 과학 저널 중 하나인 국제 학술지에 The CH25H-CYP7B1- RORα axis choiesterol metabdlism regulates osteoarthritis(콜레스테롤 대사의 CH25H-CYP7B1- RORα축에 의한 골관절염의 조절)라는 제목으로 네이처誌에 등재 됐다.

▲ 전철홍 교수

공동 연구팀은 그 동안 원인이 불명확하던 퇴행성관절염의 원인을 세계 최초로 밝혀 내는 성과를 거뒀다. 단순히 노화에 따른 부수적인 질병으로 인식 되던 퇴행성관절염이 동맥경화처럼 콜레스테롤 대사에 의해 유발되는 대사성 질환의 일종임을 밝혀 내면서 퇴행성관절염의 예방 및 치료법 개발에 새로운 실마리를 제공할 수 있을 전망이다.

콜레스테롤(cholesterol)은 지방 성분의 일종으로 생명 현상 유지에 필수적인 성분이지만 동맥경화나 치매 등 다양한 질병을 일으키기도 한다.

관절 연골이 점진적이고 비가역적으로 닳아 없어져 유발되는 퇴행성 관절염은 삶의 질을 떨어 뜨리는 대표적인 퇴행성질환(관절질환)이지만 현재까지 명확한 발병 원인이 밝혀지지 않아 근본적인 예방 및 치료 방법이 개발되지 않고 있다.

퇴행성관절염은 가장 흔한 퇴행성질환으로 발생 빈도는 60세 이상 세계 인구의 약 30%로 추정되고 우리나라의 경우 급속한 인구 고령화로 인해 사회적·경제적으로 큰 문제를 야기할 것으로 예측되고 있다.

관절연골 '콜레스테롤'이 퇴행성관절염의 원인임을 밝혀…네이처誌 게재
그간 단순 노화로 인한 질병으로 인식돼 근본적 치료법 부재…예방 및 치료법 개발에 실마리 제공 전망

연구팀은 정상 연골에 비해 퇴행 연골에서 콜레스테롤이 비정상적으로 많이 유입 돼 증가하고 그에 따라 증가 된 콜레스테롤 대사 산물이 일련의 과정을 거쳐 퇴행성관절염 유발을 밝혀 냈다. 구체적으로 연구팀은 생쥐에서 고농도의 콜레스테롤 식이요법이 퇴행성관절염의 진행을 촉진시키고, 사람 및 동물의 정상 연골에 비해 퇴행 연골에서 콜레스테롤의 양이 비정상적으로 증가 해 있는 것을 확인 해 콜레스테롤과 퇴행성관절염 발병 간의 높은 상관성을 확인했다.

퇴행 연골 세포에서 증가된 콜레스테롤은 ‘CH25H’ 및 ‘CYP7B1’이라는 콜레스테롤 수산화 효소에 의해 옥시스테롤로 변환되고 생성된 ‘25-HC’ 및 ‘7α 25-HC’라는 옥시스테롤은 전사인자(transcription factor)인 ‘RORα’를 활성화시켜 연골 기질을 분해하는 다양한 효소들의 발현을 유도함으로써 연골 조직을 파괴하는 것을 밝혔다. 이 연구 결과에 따르면 관절 연골에서 콜레스테롤의 유입을 차단하거나 ‘CH25H’ 및 ‘CYP7B1’에 의한 콜레스테롤 대사의 억제, 또는 전사 인자인 ‘RORα’의 활성 억제 등은 모두 퇴행성관절염을 억제하는 것으로 증명 됐다.

원광대학교병원 정형외과 전철홍 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 제공 할 것으로 기대한다”고 연구의 의의를 설명했다.