성장판 세포가 어떻게 뼈의 길이성장을 결정짓는지 그 비밀을 설명해낼 연구결과가 나왔다.

오승은 하버드의대 박사후연구원과 킴벌리 쿠퍼 박사후연구원은 성장판 내 연골세포의 성장이 어떤 과정으로 이뤄지는지를 밝혀낸 논문이 과학분야 최고 권위지인 '네이처(Nature)'에 지난 21일 게재됐다고 26일 밝혔다.

성장판이 '긴 뼈(장골)'의 끝에 있으며 성장판 내 연골세포의 분열과 성장이 뼈 길이와 사람의 신장을 결정한다는 것은 오래전부터 알려진 사실이지만, 연골 세포가 성장하는 과정과 뼈의 길이를 결정짓는 원리는 풀리지 않는 비밀로 남아있었다.

연구팀은 위상현미경을 이용해 성장판 내 연골세포가 물을 흡수하면서 부피가 급속히 팽창하는 특이한 성장과정을 통해 커진다는 사실을 확인했다.

보통의 동물 세포는 삼투압 조절을 통해 매우 일정한 수분함량을 유지하며 세포가 성장하려면 세포질의 단백질 함량과 물의 양이 동일한 비율로 증가해야 한다.

그러나 뼈의 성장을 일으키는 성장판 내 연골세포는 세포 분화 후 24시간 안에 수십 배까지 부피가 늘어난다.

연구 결과 연골세포는 처음에는 여느 세포와 다름 없이 단백질 합성을 통해 성장하지만, 2배까지 성장한 뒤에는 물을 흡수해 세포질은 절반 수준으로 희석되고 부피는 8배까지 늘어났다. 마지막 단계에서는 절반 농도의 세포질을 유지하며 수십 배까지 커졌다.

아울러 연구팀은 생쥐와 '작은 이집트 저보아'(Lesser Egyptian jergoa)의 비교 연구를 통해 세포성장 마지막 단계가 뼈의 길이를 결정짓는데 가장 큰 영향을 미치며, 유사 인슐린 성장 호르몬 (IGF-1)이 이 과정에서 필요하다는 사실을 확인했다.

오 연구원은 "성장판 내 연골세포가 물을 이용해서 성장한다는 것은 세포 생물학적으로 매우 흥미로운 발견"이라며 "이 발견은 향후 성장판 관련 생리학·의학 연구의 기반이 될 수 있을 것"이라고 설명했다.

오 연구원은 99년도 수능 첫 만점자로 서울대 물리학과를 졸업한 뒤 매사추세스공과대학교(MIT)에서 생물 물리학과 박사 학위를 받았다.