늙어버린 관절, 젊게 되돌리는 유전자 원리 알아냈다

성균관대 양시영 교수 연구팀

퇴행성관절염 촉진 유전자 작동 원리 규명

동물 실험으로 손상 연골 젊은 관절로 회복 확인

사진=이미지 투데이

국내 연구자들이 유전자 연구를 통해 노화 관절을 젊은 관절로 되돌릴 수 있는 새로운 가능성을 제시했다.

한국연구재단은 27일 성균관대 남지호 대학원생과 양시영 교수, 중앙대 윤성일 교수 등이 포함된 공동 연구팀이 퇴행성관절염을 촉진하는 '지미즈1'(ZMIZ1) 유전자의 작동 원리를 규명하고, 지미즈1의 활성을 조절할 수 있는 저분자 화합물을 발굴했다고 밝혔다.



퇴행성 관절염은 관절 연골 세포가 노화하면서 시작되는 대표적인 신체 노화 질환으로 국내 65세 이상 노인 인구의 19.2%가 경험하는 질환이다. 퇴행성 관절염 치료를 위한 외과적 수술 등은 근본적인 손상을 억제시키는 데 한계가 있으며, 항노화 약물 등 새로운 치료법 개발이 요구되고 있지만, 연골세포 노화에 대한 기본적인 연구는 부족한 게 사실이다.

연구팀은 이같은 한계를 극복하고자 연골조직 내 유전자 시퀀싱(유전자를 증폭시킨 뒤 DNA의 염기서열 순서를 분석하는 기술) 데이터셋을 이용, 지미즈1이 특이적으로 과발현된 실험 쥐에서 세포노화 마커(표지자) 발현이 증가하는 것을 확인했다. 이는 지미즈1이 세포의 노화를 가속하는 단백질임을 보여준다. 또 지미즈1이 또다른 단백질인 가타4(GATA4) 유전자와 결합해 관절염 발병을 가속한다는 사실도 확인했다. 연구팀은 이 과정에서 인공지능(AI) 기반 약물 스크리닝을 통해 지미즈1-가타4 결합을 억제할 수 있는 저분자화합물 'K-7174'를 찾아냈는데, 퇴행성관절염 동물에 K-7174를 경구·관절강 내 투여하자 손상·노화된 연골이 건강하고 젊은 관절로 회복됐다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스' (Advanced Science) 지난 5일 자에 실렸다.