[천지인뉴스] 고혈압이 관절염까지 악화시킨다…국내 연구진 ‘연결고리’ 세계 최초 규명
[천지인뉴스] 고혈압이 관절염까지 악화시킨다…국내 연구진 ‘연결고리’ 세계 최초 규명
정범규 기자
고혈압과 골관절염이 단순히 나이가 들면서 함께 나타나는 질환이 아니라 실제 생물학적 연결고리를 통해 서로 영향을 줄 수 있다는 사실이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다. 고혈압으로 증가한 혈압 조절 호르몬이 손상되거나 노화된 연골에 작용해 연골 파괴를 촉진하는 구체적인 분자 원리가 규명됐다.
전남대학교 류제황 교수와 인제대학교 전장수 교수 공동연구팀은 고혈압 상태에서 증가하는 신경호르몬 바소프레신(AVP)과 이를 받아들이는 수용체 AVPR1A가 골관절염을 악화시키는 핵심 연결고리라는 사실을 확인했다. 연구팀은 국민건강영양조사 자료와 두 종류의 고혈압 생쥐 모델을 분석·실험해 고혈압과 골관절염의 연관성과 작동 원리를 단계적으로 검증했다.
이번 연구 결과는 세계적인 과학 학술지 ‘사이언스(Science)’에 2일 게재됐다. 연구팀은 이번 연구가 골관절염을 단순히 관절의 마모와 손상 문제로 바라보던 기존 시각에서 벗어나 뇌에서 생성되는 호르몬과 혈압 등 전신 건강 상태가 관절 건강에 영향을 미치는 과정을 보여준다는 점에서 의미가 있다고 설명했다.
골관절염과 고혈압은 고령층에서 흔하게 함께 나타나는 질환이다.
그동안 고혈압 환자에게 골관절염이 더 심하게 나타나는 현상은 관찰돼 왔지만 두 질환이 왜 함께 악화되는지에 대한 구체적인 원리는 명확하게 밝혀지지 않았다.
연구팀은 먼저 국민건강영양조사 데이터를 분석했다.
그 결과 고혈압이 있는 사람일수록 골관절염 유병률이 높았고, 관절염이 심할수록 고혈압과의 관련성도 더욱 뚜렷하게 나타났다.
그러나 두 질환이 함께 나타난다는 통계만으로 고혈압이 골관절염을 직접 악화시킨다고 단정할 수는 없다.
연구팀은 이를 확인하기 위해 서로 다른 방식으로 고혈압을 유발한 두 종류의 생쥐 모델을 이용했다. 실험 결과 두 모델 모두에서 고혈압이 실험적으로 유도한 골관절염을 악화시키는 것으로 나타났다. 연골 손상뿐 아니라 연골 아래쪽 뼈인 연골하골의 변화도 커졌다.
연구팀이 찾아낸 핵심 연결고리는 바소프레신과 AVPR1A 수용체였다.
바소프레신은 뇌하수체 후엽에서 분비돼 체내 수분 조절과 혈압 상승 등에 관여하는 신경호르몬이다.
고혈압 상태가 되면 혈중 바소프레신 농도가 증가한다. 반면 이를 받아들이는 AVPR1A 수용체는 정상적인 연골에는 거의 없지만 연골이 손상되거나 노화되면 크게 증가하는 것으로 나타났다.
문제는 두 요소가 만났을 때 발생했다.
혈액을 타고 관절까지 이동한 바소프레신이 손상되거나 노화된 연골에서 증가한 AVPR1A와 결합하면 연골을 분해하는 신호가 활성화됐다.
실제로 이 신호가 작동하자 연골을 분해하는 효소인 MMP3와 MMP13은 증가했고, 연골을 구성하고 유지하는 제2형 콜라겐과 아그리칸은 감소했다.
반대로 연구팀이 생쥐 모델에서 AVPR1A 유전자를 제거하거나 수용체 억제제인 렐코밥탄을 관절에 투여하자 고혈압에 따른 연골 손상이 감소했다.
연구팀은 여기에서 한 단계 더 나아가 AVP와 AVPR1A 신호를 실제 연골 분해로 이어주는 핵심 전사인자 NR4A3까지 규명했다.
이번 연구가 주목받는 이유는 골관절염을 바라보는 범위를 관절 자체에서 전신으로 넓혔다는 점이다.
과거에는 골관절염을 주로 관절의 물리적인 마모와 손상에 따른 질환으로 바라봤지만 최근에는 대사·내분비·혈관계 등 전신적인 변화 역시 질환의 발생과 진행에 영향을 줄 수 있다는 연구가 이어지고 있다.
이번 연구는 여기에서 더 나아가 뇌에서 분비되는 혈압 조절 호르몬이 혈액을 타고 관절에 도달해 손상된 연골의 수용체와 결합하고 연골 파괴를 촉진하는 구체적인 과정을 제시했다.
연구진은 이를 ‘뇌-호르몬-관절’을 연결하는 전신적인 신호축으로 설명했다.
치료제 개발 가능성도 제시됐다.
이번 동물실험에서 AVPR1A를 억제했을 때 골관절염에 따른 연골 손상이 감소한 만큼 앞으로 이 신호체계를 선택적으로 차단하는 치료 전략을 연구할 수 있는 기반이 마련됐다는 것이다.
다만 이번 결과를 곧바로 사람의 골관절염 치료에 적용할 수 있다는 의미는 아니다.
연구팀 역시 실제 치료제로 개발하기 위해서는 사람을 대상으로 한 안전성과 효능 검증 등 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 이번 연구는 새로운 치료 가능성을 보여준 기초·전임상 단계의 연구 성과라는 점에서 구분해 볼 필요가 있다.
환자 관리 측면에서도 새로운 시사점을 던진다.
연구팀은 골관절염 환자를 진료할 때 관절만 살펴보는 것이 아니라 고혈압을 비롯한 전신 건강 상태를 함께 관리할 필요가 있다고 설명했다. 특히 고령이거나 이미 관절 손상이 있는 고혈압 환자의 경우 혈압 관리가 관절 건강과도 연결될 가능성을 이번 연구가 보여줬다는 것이다.
류제황 전남대 교수는 이번 연구가 골관절염 환자를 진료할 때 관절 국소 부위뿐 아니라 고혈압 같은 전신 건강 상태도 함께 관리해야 한다는 점을 시사한다며 앞으로 바소프레신 신호체계를 표적으로 하는 근본적인 관절염 치료제 개발 연구로 발전시키겠다고 밝혔다.
이번 연구는 국내 연구진이 주도했다는 점에서도 의미가 있다.
전장수 인제대 석좌교수는 2014년 ‘셀(Cell)’, 2019년 ‘네이처(Nature)’에 이어 이번 ‘사이언스(Science)’까지 세계적인 과학 학술지에 교신저자로 연구 성과를 발표하게 됐다.
연구진의 다음 목표는 이번에 발견한 연결고리를 실제 치료 전략으로 이어가는 것이다.
AVPR1A를 표적으로 하는 치료 후보물질을 발굴하고 고혈압과 골관절염을 함께 관리하는 통합적인 치료 전략으로 발전시키기 위한 후속 연구가 진행될 예정이다.
고혈압과 골관절염을 단순히 노화 과정에서 우연히 함께 찾아오는 두 질환으로만 바라보던 시각에서 벗어나 두 질환 사이를 연결하는 구체적인 생물학적 경로가 확인된 만큼, 향후 골관절염의 예방과 환자 관리, 치료제 개발 연구에도 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다.
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정범규 기자
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