뼈가 약해지는 질환인 골다공증이 발생하는 원리가 국내 연구진에 의해 처음으로 규명됐다. 미래창조과학부는 서울대 치과대 이동설 박사와 박주철 교수가 골수 줄기세포에서 뼈모세포(뼈를 형성하는 세포)와 지방세포로 분화하는 메커니즘(기제)을 발견했다고 26일 밝혔다.

나이가 들면 골수줄기세포에서 뼈모세포로의 분화가 감소하고 지방세포로의 분화는 증가해 골다공증에 걸릴 위험이 커지는데 그동안에는 이러한 분화가 어떻게 이뤄지는 알려지지 않았다.

연구팀은 뼈모세포에서 발현하는 유전자인 '엔에프원시'(NF1-C)가 골수줄기세포의 분화 방식을 결정하는 키워드라는 사실을 알아냈다.

엔에프원시를 제거한 생쥐에서는 정상 생쥐와 달리 치아의 뿌리가 형성되지 않았고 치아를 둘러싼 턱뼈·넙다리뼈(엉덩이에서 무릎 사이를 잇는 뼈)의 뼈 밀도가 감소한 것이다.

연구팀은 이를 통해 엔에프원시가 뼈모세포로의 분화를 조절하는 오스테릭스(Osterix)의 생성을 촉진하는 반면에 지방세포 분화를 돕는 피피에이알 감마(PPAR Γ)의 생성은 억제한다는 사실을 확인했다.

실제 뼈가 약해진 실험 생쥐에 다시 엔에프원시를 주입하자 뼈모세포로의 분화가 촉진되면서 정상 생쥐와 비슷한 수준으로 뼈 밀도가 높아졌다.

박주철 교수는 "이번 연구는 엔에프원시가 골다공증을 유발하는 새로운 후보 유전자라는 것을 제시한다"며 "골다공증과 치주조직 재생 치료법 개발의 실마리가 될 것으로 기대한다"고 강조했다.

이번 연구 성과는 줄기세포 분야 유수 국제학술지인 '줄기세포지'(Stem Cells) 5월 6일자 온라인판에 게재됐다.