초록 ▼

골(bone)은 뼈를 분해(흡수)하는 파골세포(osteoclast)와 뼈를 형성하는 조골세포(osteoblast)의 밀접한 연관성으로 항상성이 유지되게 되며, 파골세포에 의해 골 분해가 일어난 만큼 조골세포에 의한 골 형성이 이루어짐으로써 항상 일정한 양의 골 조직이 유지됨. 이러한 과정에서 성장호르몬(growth hormone, GH)이 중요한 역할을 한다고 알려져 있음. GH은 뇌하수체 전엽에서 분비되는 호르몬의 하나로 체내에서 뼈, 연골 등의 성장뿐만 아니라 지방 분해와 단백질 합성을 촉진시키는 작용을 하는 물질로 성장하는 어

골(bone)은 뼈를 분해(흡수)하는 파골세포(osteoclast)와 뼈를 형성하는 조골세포(osteoblast)의 밀접한 연관성으로 항상성이 유지되게 되며, 파골세포에 의해 골 분해가 일어난 만큼 조골세포에 의한 골 형성이 이루어짐으로써 항상 일정한 양의 골 조직이 유지됨. 이러한 과정에서 성장호르몬(growth hormone, GH)이 중요한 역할을 한다고 알려져 있음. GH은 뇌하수체 전엽에서 분비되는 호르몬의 하나로 체내에서 뼈, 연골 등의 성장뿐만 아니라 지방 분해와 단백질 합성을 촉진시키는 작용을 하는 물질로 성장하는 어린이뿐 아니라 성인에게도 꼭 필요한 호르몬이다. 특히 성인은 어린이에 비해 비교적 낮은 농도로 유지되므로 성장호르몬 치료를 통해서 골다공증을 예방하고 개선하는 효과가 있음. 한번 생성된 뼈는 살아가는 동안에 오래된 뼈가 새로운 뼈로 교체되는 골개조(bone remodeling) 과정을 거치는데 성장기에 있어서는 주로 조골세포의 활성이 더 크게 나타나서 뼈의 형성과 성장이 일어나게 되는 반면, 노년의 경우 파골세포의 활성이 더 활발해 뼈의 파괴가 형성보다 더 많이 일어나게 되므로 골다공증과 같은 질병이 생기게 됨.
현재 골다공증의 예방과 치료는 뼈 흡수를 억제하는 약물(bisphosphonates, calcitonin), 선택성 에스트로겐 수용체 조절체(raloxifene), parathyroid hormone & analogs, 칼슘과 비타민 D를 보충하는 것이 주를이룸. 이러한 약물들은 골밀도를 증가시킬 뿐 아니라, 골 강도를 호전시켜 골절의 위험을 낮추는데 효과적으로 사용되고 있지만 환자 대부분이 여전히 낮은 골량을 가지고 있음. 따라서 이러한 뼈흡수 억제제의 제한을 극복하기 위해 최근에는 뼈의 생성을 증가시켜 뼈의 양을 증가시키고 질을 유지할 수 있는 골형성 자극(anabolic)에 많은 관심이 모아지고 있음. 또 개발 중에 있는 Denosumab나 Odanacatib 또한 뼈흡수를 억제하는 약물이나, 골형성 촉진제로는 calcium sensing receptor의 길항제로 작용하여 칼슘 부족상태를 유도하여 부갑상선의 일시적인 분비를 유도하는 MK-5442와 조골세포 분화에 중요한 인자인 Wnt 신호의 억제자인 sclerostin의 항체 AMG785를 이용하여 골형성을 유도하는 anabolic agent 연구가 이루어지고 있음. 이러한 흐름에 맞추어 본 연구팀은 천연식이황(MSM)이 Jak2/STAT5b 경로를 통해 GH signaling을 증가시켜 MSM이 골 형성에 있어 근본적인 anabolic agents인 GH과 비슷한 역할을 한다는 결과를 세계 최초로 보고하였다. 또한 MSM이 조골세포와 중간엽줄기세포(mesenchymal stem cells)에서 osteogenic marker genes(ALP, BSP, OCN, OPN, Osterix, Runx2)을 유도하여 조골세포 분화를 증가시키고, 미넬화(mineralization)를 촉진시키는데 STAT5b가 중요한 역할을 한다는 결과를 PLoS ONE[2012;7(10):e47477]에 보고하였으며, 이 연구결과의 중요성과 의미를 인정받아 최근 세계적인 과학 잡지인 Stem Cell News지에 선정되어 하이라이트로 게재되었다(Mesenchymal Cell News 4.42, 2012).

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• I. 연구결과 요약문 ... 3
• II. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 5
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• III. 연구성과 ... 7