과도한 항산화 효과, 오히려 뼈 건강 저해

김민준 기자 / 기사승인 : 2022-01-12 08:03:51
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항산화 효소, 조골전구세포서 조골세포 분화 억제 기전 규명
▲ 장원구 교수 (사진= 대구대학교 제공)

 

[메디컬투데이=김민준 기자] 과도한 항산화 효과는 오히려 뼈 건강을 저해하는 것으로 밝혀졌다.


대구대학교 생명공학과 장원구 교수 연구팀이 항산화 효소인 nucleoredoxin like 1(NXNL1)이 조골전구세포 세포주 MC3T3-E1 세포에서 조골세포 분화를 억제한다는 사실을 규명했다고 밝혔다.

활성산소종(reactive oxygen species; ROS)은 반응성이 높은 산소화합물로 전자쌍을 이루지 못하는 전자가 있어 공격성이 강하며, 정상적인 산소 대사 또는 자외선·방사선 노출 및 스트레스에 의해 발생할 수 있다.

특히 과도하게 축적된 ROS가 세포 내 거대분자(탄수화물, 단백질, 지방, 핵산 등)를 공격해 세포 구조를 손상하는 상태를 ‘산화 스트레스라’고 하며, 생명체는 이러한 산화 스트레스로부터 자신을 보호하기 위해 항산화 시스템을 갖추고 있다.

이에 장원구 교수 연구팀은 세포 내 ROS의 수준을 조절하는 항산화 효소가 조골세포 분화에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해 MC3T3-E1 세포에서 NXNL1이 발현되는지에 대한 연구를 진행했다.

연구 결과, NXNL1은 growth differentiation factor 15(GDF15)에 의해 발현이 증가하고, 조골세포에서도 ROS를 감소시키는 항산화 작용을 하고 있는 것으로 드러났다.

MC3T3-E1 세포주의 조골세포 분화에 있어서 항산화 효소인 NXNL1은 부정적으로 작용한다는 것을 밝혀낸 것으로, 이는 세포 내 ROS 수준을 낮춰주는 항산화 효과가 과도하게 작용해 일정 수준 이하로 떨어진다면 조골세포 분화를 감소시킨다는 것을 시사한다.

장원구 교수는 “본 연구 결과는 과도한 항산화 효과는 오히려 뼈 건강을 해칠 수 있다는 것을 뒷받침하고 있으며 적정수준의 산화스트레스가 있어야 건강한 뼈를 유지할 수 있다는 것을 보여주는 결과이다”라고 밝혔다.

이어 “단순하게 항산화 효과가 뼈 건강을 해칠 수 있는 것으로 자칫 오인하면 안 되고 과도한 산화스트레스가 뼈 건강을 해칠 수 있으니 적정수준의 항산화 효과가 건강한 뼈를 유지하는데 중요한 요소이며, 그 효과가 지나치게 작용하는 경우 문제가 될 수 있다는 것을 의미한다”고 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 지난 21일 국제 저명학술지 ‘BioFactors’에 온라인판으로 게재됐다.

 

메디컬투데이 김민준 기자(kmj6339@mdtoday.co.kr)

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