094
수유중인 산모 생쥐에서 발견된 호르몬이 골다공증 치료의 가능성을 보여주었다.
뼈는 대부분의 경우 젊었을 때는 왠만한 충격에도 잘 견디고 몸을 지탱하는 데에도 문제가 없지만 나이가 들면서 여러 가지 문제를 일으킬 수 있습니다. 특히 갱년기를 거치면서 뼈가 약해지고 약한 충격에도 쉽게 부러지는 경우를 볼 수 있죠. 골다공증은 누구나 걸릴 수 있지만 특히 65세 이상의 여성에서 골다공증이 많이 발견되고 있습니다. 늦은 나이에 골절을 당하면 견디기 힘든 통증에 시달리고 수명을 단축하기도 합니다. 사실 골다공증과 같은 골격계 질환은 생명과 직접적인 관계가 없이 삶의 질과 관계된 경우가 많기 때문에 제약회사들의 입장에선 수익률이 높은 질환이라고 할 수 있습니다. 장기간 복용할 수 밖에 없고 바로 낫는 병이 아니기 때문입니다. 그리고 아직도 뼈가 약해지는 것에 대한 특효약이 없다는 것도 큰 문제입니다. 에스트로겐을 사용하자는 주장도 있지만, 유방암이나 자궁암의 발병률을 높아지기 때문에 많은 나라에서 처방을 삼가하도록 하고 있습니다. 따라서 이 논문에 의약학계의 큰 관심이 쏠릴 것 같습니다. CCN3라는 호르몬은 우리 몸에서 미량 생성되고 그 작용이 한정적이기 때문에 약으로 개발될 가능성이 높은 것 같습니다. 하지만 어떤 경우에도 부작용이 없는 경우는 드물고, 임상으로 들어가서 어떤 결과가 나올지는 아무도 예측할 수 없겠죠. 더 좋은 약들이 계속 개발되기를 기대해 봅니다.
새끼에게 젖을 먹이고 있는 어미 생쥐에서 그 동안 잘 알려지지 않았던 골 손실 방지 호르몬이 발견되었다.
연구자들은 산모 생쥐에서 젖을 만들기 위해 뼈가 손실되는 물리적 요구로부터 뼈를 보호하는 새로운 호르몬 을 찾아냈다.
일반적으로 수유기에는 젖을 만들기 위해 산모의 뼈에서 칼슘이 빠져나가고 결국 뼈의 무게와 밀도가 감소하게 된다. 하지만 생쥐를 이용해 진행된 새로운 연구에 따르면 뇌에서 이 시기에 뼈를 더 생성하도록 만드는 화학적 신호가 만들어져 뼈의 손실을 완화시킨다는 사실을 알아냈다. 이 발견은 7월 Nature지에 게재되었으며 골다공증이나 다른 경골질환으로 시달리고 있는 환자들에게 새로운 치료제가 될 수 있을 것이라고 한다.
“이 연구는 아주 높은 수준의 연구입니다.” the Imperial College Healthcare NHS Trust의 the ImperialEndocrine Bone Unit 분과장인 Alex Comninos의 말이다. 여기에 더해 이 연구는 수유기간 동안 약해지는 뼈를 보상하기 위해 뼈를 증강 시키는 경로가 있음을 보여 주었고 이는 치료제로서의 강력한 가능성을 갖는 일이라고 하였다.
이미 몇몇 호르몬들이 포유류 경골조직의 구조와 구성에 영향을 미친다는 사실이 알려져 있다. 이중 성 호르몬인 에스트로겐(estrogen)은 남녀에서 모두 뼈의 성장과 성숙에 관여하며, 에스트로겐의 감소는 뼈의 손실과 연관되어 있다. 한 예로 폐경기 이후 골다공증과 골절이 늘어난다.
출산 이후에도 에스트로겐이 급격히 감소하는데, 이와 동시에 젖을 만들어야 하는 영향으로 뼈에서 칼슘이 빠져나가는 스트레스를 받게 된다. 모유 수유자의 일부는 쇠약해지고 골절의 위험이 늘어나기도 하지만 대부분의 경우는 에스트로겐이 정상치로 돌아오는 이유기까지 견뎌낸다. 이런 사실은 수유기간 동안 에스트로겐과는 무관하게 뼈를 지키는 기전이 따로 있음을 암시한다.
The University of California SanFrancisco의 분자생리학자인 Holly Ingraham과 동료들은 몇 년동안 그 기전의 단서를 찾기 위해 연구를 진행하고 있었다. 마침내 2019년 논문에서, 그들은 Kiss 1이라고 불리우는 일군의 신경세포들이 관련되어 있음을 발견하게 된다. 이 신경세포는 생쥐에서 생식이나 여성의 뼈 성장(남성은 아님)에 관계 하는 것으로 알려져 있었다. 암컷 생쥐의 이 Kiss 1 신경세포에서 에스트로겐 수용체 유전자를 제거하면, 그 생쥐는 비정상적으로 두툼하고 강한 뼈를 갖는다는 사실을 밝혔다.
이제 새로운 연구에서 이 연구팀은 이런 뼈를 보호하는 과정에 잘 알려지지 않았던 cellular communication network actor 3 (CCN3)의 역할이 있음을 보고하였다.
처음에는 Ingraham도 그들이 직접 관찰한 뼈 강화효과는 그들이 돌연변이 생쥐를 만들면서 일어난 이상한 부작용이라고 생각했다. 하지만 일반 생쥐에서 각각 생의 다른 시기를 연구한 결과 수유기에 CCN3의 기능을 밝힐 수 있었다. 이 호르몬의 농도가 수유를 시작하면서 높아졌다가 이유기가 되면서 떨어진 것이다. 그리고 과학자들은 유전적으로 임신 조금 전에 이 CCN3를 차단하면 이 암컷 생쥐는 일반에 비해 뼈의 손실이 크게 일어났고 이들이 키운 새끼들은 성장이 지연되고 잘 죽는 것을 볼 수 있었다.
수유기와는 상관없이 CCN3를 뼈 형성 촉진제로 사용 가능한지 알아보기 위해, 수유를 하지 않는 암컷 생쥐에게 주기적으로 수 개월 동안 주사 한 결과 뼈 질량이 암, 수 모두에서 늘어난 것을 볼 수 있었다. CCN3를 패치를 이용해 투여한 경우 골절이 일어난 늙은 생쥐 또는 일반 생쥐에서 뼈 회복을 가속시켰다. 난소를 제거하여 낮은 에스트로겐 농도를 보인 암컷에서 CCN3의 생산을 인위적으로 촉진한 경우 대조군에 비해 뼈 질량이 약 1.5배 증가한 것을 볼 수 있었다.
이 논문은 기존에 알려지지 않았던 호르몬에 관한 매력적이고 재미있는 논문입니다. Memorial University of Newfoundland의 내분비학자이자 뼈대사 연구자인 Christopher Kovacs의 말이다.
하지만 그는 이 호르몬의 자세한 기능에 대해 질문을 던졌다. 비록 연구자들은 CCN3가 뼈 형성을 증가시키는 것을 보여주었지만, 이때 뼈의 손실이 억제된 것은 아닌지 완전히 입증하지 못했다고 한다. 또한 실험에 사용한 생쥐의 수가 적었다는 것도 지적하였다. 그들의 연구가 동물의 젖을 분석하지 않은 결과 그 새끼들의 성장 장애의 원인이 무엇이지 명확하게 되지 않았다고 주장하기도 하였다.
Comninos는 수유기에 Kiss1 신경세포의 CCN3 유전자 발현이 어떻게 켜지는지 그리고 CCN3가 어떻게 뼈세포에 의해 감지되는지 알아보는 것이 재미있을 것 같다고 한다. 임상에 들어가기 전에 CCN3의 영향을 농도별로 (실제로 어떤 실험에서는 높은 농도에서 뼈의 생성을 억제하는 경우도 있었다.) 다른 장기에도 어떤 영향을 미치는 지도 알아보아야 한다고 첨가하였다.
이 연구는 왜 일부 사람들이 수유기에 허약해지고 골절을 겪게 되는지 설명하는 단서가 될 수 있다고 Early Onset Osteoporosis Center at theColumbia University Irving Medical Center의 내분비학자이자 학과장인 Adi Cohen이 지적했다. 일부 연구자들은 사람에 따라 임신하기 전부터 약한 뼈를 갖는 경우도 있을 것이라고 한다. 하지만 이 연구에 따르면 수유기에 적응하는 부분 자체에 문제일 수도 있음을 알 수 있다고 Cohen은 설명한다.
Ingraham의 팀은 여러 다른 질문들에 대한 해답을 알아볼 준비를 하고 있다. 이 연구는 여성 생리에 대한 연구가 양성 모두의 건강과 관련될 수 있다는 점을 간과했다. “우리는 여성의 이 절실한 시기에 대해 배울수록 모든 사람들에 대해서도 더 알게 될 것입니다.”라고 덧붙였다.
<이글은 아래의 기사를 번역한 것입니다.>
Catherine Offord, 2024, Hormone found in lactating mice points to possible osteoporosis treatment. Nature News 10 Jul 2024. (doi: 10.1126/science.zrscgu9)
<원 논문>
ME Babey et al., 2024, A maternal brain hormone that builds bone. Nature online https://doi.org/10.1038/s41586-024-07634-3
