홍진영 자생한방병원 척추관절연구소 박사 연구팀은 척추관협착증의 새로운 치료 전략을 모색하기 위한 연구 결과를 SCI(E)급 국제학술지 ‘생의학(Biomedicines(IF=3.9))’에 게재했다고 2일 밝혔다.
척추관협착증은 척추관이 좁아지면서 주변 신경을 압박해 통증과 염증을 유발하는 대표적 퇴행성 척추 질환이다. 국내 연간 환자는 약 180만 명에 달하며, 주로 장년층과 고령층에서 발병률이 높다. 그러나 주로 통증 완화와 염증 억제에 초점을 맞추고 있으며, 근본적 원인을 해결하는 치료법은 확립되지 않은 상태다.
이에 연구팀은 척추관협착증의 병리학적 기전을 규명하고 새로운 치료 전략을 모색하기 위해 실험 쥐 모델에서 유전자 발현 변화를 분석했다. 연구진은 척추관협착증을 유발한 실험 쥐의 척수를 채취한 뒤, 차세대 염기서열 분석(Next-Generation Sequencing, NGS)을 활용해 RNA 시퀀싱(RNA Sequencing)을 수행했다. NGS는 특정 질환에서 유전자 발현 변화를 정밀하게 분석하는 기법이며, RNA 시퀀싱은 세포나 조직에서 RNA 분자를 분석해 유전자 발현 수준을 확인하는 기술이다.
연구진은 총 3만560개의 유전자 중 정상 실험 쥐군에서 특이적으로 발현되는 유전자 1203개, 척추관협착증 유발 실험 쥐에서 특이적으로 발현되는 유전자 749개를 구분했다. 아울러 두 그룹에서 공통적으로 발현되는 유전자 2만1547개, 발현되지 않는 유전자 7061개를 발견했다.
연구진은 해당 유전자 데이터를 바탕으로 척추관협착증에 의해 유의하게 발현이 증가하거나 감소한 차등발현유전자(Differentially Expressed Genes, DEG)를 분석했다. 차등발현유전자는 특정 조건이나 환경에서 발현도가 크게 달라지는 유전자를 뜻하며, 이를 통해 척추관협착증이 생물학적으로 어떠한 영향을 미치는지 조사할 수 있다.
뿐만 아니라 총 113개의 차등발현유전자 중에서 독소 배출에 관여하는 Slc47a1과 관절 윤활을 돕는 Prg4는 척추관협착증 실험 쥐에서 발현이 크게 증가한 반면, 세포 에너지 대사와 관련된 Higd1c와 소화기관 운동을 조절하는 Mln의 발현은 감소했다. 이는 척추관협착증이 체내 독소 배출을 증가시키고 척추뼈의 마찰을 줄이려는 생체 반응을 유도함과 동시에, 세포 에너지 대사와 소화기관 기능에 영향을 줄 가능성을 시사했다.
특히 연구팀은 Prg4와 근육 수축 및 세포 부착(cell adhesion)에 관여하는 Acta2 유전자의 발현이 늘어난 것을 통해 관련 유전자가 세포 골격 안정성 유지와 세포외 기질 구성에서 핵심적 역할을 하는 것은 물론, 척추관협착증 기전 규명에도 중요한 역할을 할 것이라고 분석했다.
김국주 기자
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