국내 연구진이 골수줄기세포로부터 뼈모세포의 분화는 촉진하고 지방세포의 분화는 억제하는 새로운 메커니즘을 규명하였다.

서울대학교 치과대학 이동설 박사, 박주철 교수 주도로 진행된 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업(핵심연구)의 지원을 받아 수행하였고, 연구결과는 국제학술지 줄기세포지(Stem Cells) 5월 6일자 온라인판에 게재되었다.

나이가 들면 골수줄기세포는 뼈모세포로의 분화는 감소하고, 지방세포로의 분화는 증가하면서 골다공증의 위험이 증가하게 된다.

이와 관련하여 골수줄기세포에서 뼈모세포와 지방세포로 분화하는 비율이 어떻게 조절되는지 그 기전은 알려져 있지 않았다.

연구팀은 이번 연구에서 엔에프원시(C) 유전자적중생쥐가 정상생쥐와는달리 치아뿌리가 형성되지 않았고, 치아를 둘러싼 턱뼈와 넙다리뼈의 뼈 밀도가 감소된 것을 알아냈다.

이러한 이상은 뼈모세포로의 분화를 조절하는 오스테릭스(Osterix)의 생성을 증가시키는 반면 지방세포 분화를 촉진하는 피피에이알 감마(PPARγ)의 생성은 억제하는 엔에프원시가 생성되지 않기 때문임을 밝혔다.

엔에프원시가 없으면 뼈모세포 분화는 감소하고 지방세포 분화가 증가하여 뼈 형성과 뼈 밀도가 감소한 반면, 엔에프원시 유전자적중생쥐의 골수줄기세포에 다시 엔에프원시 유전자를 주입하면 뼈모세포로의 분화가 촉진되고 지방세포 분화는 억제되었다는 설명이다.

실제로 엔에프원시 유전자가 도입된 골수줄기세포를 엔에프원시 유전자적중생쥐의 넙다리뼈에 이식하였을 때 정상생쥐와 비슷하게 뼈 형성이 증가되었다.

박주철 교수는 “골다공증을 유발시킬 수 있는 새로운 후보 유전자로 엔에프원시를 발굴한 것으로 골수줄기세포에서 엔에프원시 유전자 발현을 조절하는 방식으로 골다공증 치료와 손상된 치주조직의 재생을 위한 치료법 개발 등에 실마리가 될 것으로 기대된다”고 밝혔다.