“관절 ‘노화’ 조절 가능성 확인” 퇴행성관절염 촉진 기전 규명아시아경제 기사제공: 2025-03-28 08:25:08

신체 노화 질환의 일종인 관절 노화를 조절할 수 있는 가능성이 제시됐다.

한국연구재단은 성균관대 생명과학과 양시영 교수·남지호 대학원생과 중앙대 윤성일 교수로 구성된 공동연구팀이 퇴행성관절염을 촉진하는 단백질(ZMIZ1) 작동 기전을 규명, ZMIZ1의 활성을 조절할 수 있는 저분자 화합물(1000Da 이하의 화합물)을 발견했다고 28일 밝혔다.

퇴행성관절염은 관절 연골세포의 노화에서 시작되는 대표적인 신체 노화 질환이다.
통계청 집계에선 국내 65세 이상 고령자 중 19.2%가 퇴행성관절염으로 고통받고 있다.

이 질환은 중증에 이른 경우 외과적 수술로 치료해야 하지만, 외과적 수술로 관절 손상을 억제 또는 회복하는 데는 한계가 있어 고령 환자의 부담을 키운다.
이 때문에 퇴행성관절염 치료제 개발의 필요성이 커지고 있지만, 그간 연골세포 노화에 관한 기본 연구는 부족했던 상황이다.

이 같은 상황을 고려해 공동연구팀은 노화 조건에서 활성이 증가하는 퇴행성관절염 유도 전사조절인자(유전자 발현을 조절하는 단백질)를 특정하기 위해 연골조직 내 유전자 시퀀싱 데이터셋(생물체의 DNA 또는 RNA 서열 정보를 포함하는 데이터)을 이용, 연골세포 노화가 진행된 연골조직에서 ZMIZ1 단백질 발현이 증가하는 것을 발견했다.

또 ZMIZ1이 GATA4(GATA 전사인자 패밀리에 속하는 전사 조절 단백질)와 결합해 관절염의 발병을 가속하는 것을 연구 과정에서 확인하고, 인공지능 기반 스크리닝 플랫폼으로 저분자 화합물 K-7174가 ZMIZ1-GATA4의 결합을 억제한다는 것을 함께 밝혀냈다.

공동연구팀은 퇴행성관절염을 앓는 동물에 K-7174를 경구 또는 관절강 내 주사를 투여하는 실험도 진행했다.
이 결과 연골 손상 및 노화 관절이 건강하고, 젊은 관절로 회복되는 과정을 확인할 수 있었다.

이번 연구는 퇴행성관절염을 가속하는 ZMIZ1-GATA4 기전을 규명하고, 이를 억제하는 약물의 효과를 확인해 질병 회복의 가능성을 제시했다는 점에서 의미를 갖는다.

양시영 교수는 “공동연구팀은 노화 연골세포 억제에 중요한 역할을 하는 새로운 인자를 발견함으로써 퇴행성관절염에 보다 효과적인 치료 방법을 개발하는 데 중요한 역할을 할 수 있게 될 것으로 기대한다”고 말했다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 바이오의료기술개발사업 및 중견연구사업, 과학기술정보통신부와 보건복지부가 공동으로 추진하는 범부처재생의료기술개발사업단의 범부처재생의료기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
연구 결과는 지난 5일 국제학술지 어드밴스드 사이언스(Advanced Science)에 게재됐다.