[치과신문_이가영 기자 young@sda.or.kr] 전남대학교치의학전문대학원(이하 전남대치전원) 연구진이 면역 단백질을 활용한 골질환 치료의 새로운 가능성을 제시했다. 연구팀은 기존에 ‘칼슘 부족’ 중심으로만 접근하던 골질환의 원인을 면역체계와의 연계 속에서 재조명, 면역-골대사 조절이라는 새로운 치료 패러다임을 제안했다.

전남대치전원 치과약리학교실 고정태 교수 연구팀(공동 제1저자: Xianyu Piao 박사, 송주한 박사)은 면역 단백질 Caspase-11이 뼈를 파괴하는 파골세포(osteoclast)의 형성에 직접 관여한다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구는 Caspase-11이 염증성 세포사멸(pyroptosis) 기능 외에도 비사멸성(non-pyroptotic) 경로를 통해 파골세포 분화를 촉진할 수 있음을 처음으로 규명했다는 점에서 주목받고 있다.

파골세포는 뼈 흡수 작용을 담당하는 주요 세포로, 이 세포가 과도하게 활성화될 경우 골다공증, 치주염, 관절염 등 다양한 질환에서 병적 골소실을 유발한다. 연구팀은 Caspase-11 유전자가 결핍된 생쥐 모델과 선택적 억제제를 이용해 실험을 진행한 결과, 해당 단백질의 기능이 차단되면 파골세포 형성이 크게 줄고 골소실 역시 억제되는 것을 확인했다.

특히 Caspase-11이 세포질에서 핵으로 이동, 파골세포 형성을 억제하는 단백질인 PARP-1을 절단하고 비활성화시키는 과정도 함께 밝혀냈다. 이를 통해 Caspase-11이 뼈 리모델링(재형성)을 조절하는 핵심 인자로 작용할 수 있음을 분자 수준에서 입증했다.

고정태 교수는 “Caspase-11이 뼈 건강에 직접적인 영향을 미친다는 사실은 그동안 알려지지 않았던 영역”이라며 “이번 연구는 면역 단백질의 새로운 생리적 기능을 밝힘으로써, 면역과 골대사의 관계를 확장하고 골다공증·치주염·관절염 등 주요 골질환의 치료전략 수립에 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단 선도연구센터(MRC) 등의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 생명과학 분야의 국제학술지 Cell Death & Differentiation(IF 15.4, JCR 생화학·분자생물학 분야 상위 2.3%)에 게재됐다.