고혈압이 골관절염 악화…뇌 호르몬이 연골 파괴 촉진

고혈압과 골관절염이 서로 무관한 질환이 아니라는 사실이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다. 전신의 혈압 신호가 관절 연골의 파괴를 직접 촉진한다는 구체적인 분자 원리가 규명된 것이다.

과학기술정보통신부는 전남대 류제황 교수와 인제대 전장수 교수 공동연구팀이 고혈압이 골관절염을 악화시키는 기전을 밝혀냈다고 1일 밝혔다. 과기정통부 기초연구사업 지원으로 수행된 이번 성과는 세계 최고 권위 학술지인 사이언스에 게재됐다.

골관절염과 고혈압은 고령층에서 함께 나타나는 경우가 많다. 관절과 혈관이라는 전혀 다른 부위에 생기는 질환으로 보이지만, 고혈압 환자에서 관절염이 더 심하게 나타나는 현상은 오래전부터 관찰돼 왔다. 다만 두 질환이 함께 악화되는 근본적인 이유는 밝혀지지 않았다.

연구팀은 국민건강영양조사 데이터를 분석해 고혈압이 있는 사람일수록 골관절염 유병률이 높고 관절염이 심할수록 고혈압과의 관련성도 뚜렷해진다는 점을 확인했다. 이어 두 종류의 고혈압 생쥐 모델 실험에서 고혈압이 실제로 골관절염을 가속화한다는 사실을 확인했다.

핵심은 뇌에서 분비돼 혈압을 조절하는 호르몬 바소프레신(AVP)과 이를 받아들이는 바소프레신 수용체 1A(AVPR1A)였다. 고혈압 상태에서는 혈중 바소프레신 농도가 높아지고, 건강한 연골에는 거의 없는 수용체는 관절이 손상되거나 노화되면 크게 늘어난다. 두 요소가 결합하면 연골을 분해하는 신호는 켜지고 연골을 유지하는 신호는 꺼지면서 연골 파괴가 촉진되는 구조다. 생쥐 모델에서 이 수용체를 유전자 수준에서 없애거나 억제하자 고혈압에 의한 연골 손상이 크게 줄었다.

이번 연구는 ‘관절염은 관절만의 병’이라는 통념을 깨고 뇌에서 생성되는 호르몬이 관절 건강을 조절한다는 것을 실제 증거로 보여준 첫 사례로 평가된다. 뇌에서 분비된 혈압 호르몬이 혈액을 타고 관절까지 원격으로 작용해 연골을 무너뜨린다는 사실은 연구의 시야를 ‘뇌-호르몬-관절’을 잇는 전신 축으로 넓힌 발견이다.

류제황 전남대 교수는 “이번 성과는 골관절염 환자를 진료할 때 관절 국소 부위뿐만 아니라 고혈압 같은 전신 건강 상태를 함께 관리해야 함을 시사한다”며 “앞으로 바소프레신 신호 체계를 표적으로 하는 근본적인 관절염 치료제 개발로 후속 연구를 발전시켜 나갈 계획”이라고 밝혔다.

연구를 이끈 전장수 인제대 석좌교수는 2014년 셀, 2019년 네이처에 이어 이번 사이언스까지 세계 3대 학술지에 모두 교신저자로 논문을 발표했다. 국내 골관절염 병인기전 연구 역량이 세계 최고 수준임을 입증한 사례로 평가받는다.

김성수 과기정통부 연구개발정책실장은 “이번 성과는 질환의 발생과 진행 원리를 밝히는 기초연구가 새로운 치료법 개발의 출발점이 될 수 있음을 보여준다”며 “앞으로도 기초연구가 국민이 체감할 수 있는 성과로 이어지도록 지원을 아끼지 않을 것”이라고 밝혔다.