□ 국내 연구진이 혈관과 뼈 형성을 촉진하는 단백질을 발견하고 그 원리를 밝혀내, 향후 골절과 골다공증으로 인해 손상된 뼈를 효과적으로 치료할 수 있는 가능성이 열렸다.

 ○ 울산과기대 서판길 교수(60세)가 주도하고 김정민 박사(제1저자)가 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)과 미래유망융합기술파이오니어사업의 지원으로 수행되었고, 세계 최고 과학전문지인 ‘네이처’의 자매지 ‘Nature Communications’ 최신호(12월 19일자)에 발표되었다. (논문명: DJ-1 promotes angiogenesis and osteogenesis by activating FGF receptor-1 signaling)

 

□ 요즘처럼 강추위가 지속되는 날에는 빙판길로 인해 크게 넘어져 골절이 되는 경우가 종종 발생한다. 골절된 후 뼈가 효과적으로 재생되기 위해서는 조골세포에 의한 뼈 형성과 혈관의 내막을 구성하는 세포(혈관내피세포)에 의한 혈관 생성이 반드시 필요하다.

□ 서판길 교수 연구팀은 조골세포에서 분비되는 단백질을 모두 분석한 결과, 항산화 스트레스를 조절하는 것으로 잘 알려진 단백질(DJ-1)이 조골세포와 혈관내피세포 사이에 상호 작용하는 중요한 인자라는 사실을 밝히고, 동물 모델에서 그 효과를 확인하였다.

 ○ 특히 서 교수팀은 DJ-1 단백질의 분비가 조골세포 분화과정에서 증가되고, DJ-1이 단독으로 혈관내피세포에 작용하여 혈관 형성을 유도하며, 사람의 골수로부터 나온 중간엽 줄기세포*의 조골세포 분화를 촉진한다는 사실을 확인하였다.

   * 중간엽 줄기세포 : 성체줄기세포 중 하나로 뼈, 지방, 연골 등으로 분화가 가능한 세포

 ○ 지금까지 DJ-1 단백질이 세포 내에서 항산화 스트레스를 조절하고 세포를 생존시키는 인자로 작용한다는 사실은 잘 알려져 있지만, 세포 밖에서 어떠한 기능을 하는지는 알려진 바가 없다.

 ○ 연구팀은 두개골이 결손된 동물 모델을 이용해, DJ-1 단백질이 골 결손 부위에서 뼈와 혈관의 형성을 증가시켜 뼈의 재생을 촉진하는 것을 관찰하였다. 또한 DJ-1이 결핍된 쥐가 골절되면 뼈의 재생도 늦어진다는 사실을 확인하였다.

 

□ 서판길 교수는 “이번 연구로 DJ-1 단백질이 뼈의 재생을 촉진한다는 사실을 밝혀내, 향후 골절이나 골다공증 등 뼈 질환을 효과적으로 치료하는 의약품 개발에 새로운 가능성을 열었다”고 연구의의를 밝혔다.