나고야 대학의 이지마 히로키 YLC 특임 조교 등의 국제 공동 연구 그룹에 의해, 변형성 무릎 관절증은 노화에 따라 딱딱해진 관절 연골이 장수 단백질을 억제함으로써 발병하는 것이 밝혀졌다.이 연구에는 미국 하버드 대학, 피츠버그 대학, 메이요 클리닉, 캘리포니아 공과 대학 및 교토 대학이 참여했다.

 관절 연골은 노화에 의해 세포 외 기질의 구성 성분이나 구조가 변화한다.세포 외 기질의 리모델링에 의해, 콜라겐 섬유의 증대나 콜라겐 섬유끼리의 가교 형성이 생겨, 조직의 경도가 노화 의존적으로 증대한다.노화와 관련된 조직의 물리적 특성 변화는 비정상적인 기계적 신호 전달을 통해 조직 세포의 노화 및 기능 저하를 일으키는 것으로 여겨지지만, 그 배경에있는 분자 메커니즘은 불분명했다.

 연구 그룹은 α-Klotho(크로토)라고 불리는 장수 단백질에 주목하여, 노화에 의해 발현이 감소하는 α-Klotho의 관절 연골에서의 기능 해석을 진행해 왔다.그 결과, 노화에 따라 딱딱해진 연골 조직이 α-Klotho의 발현을 저하시켜, 변형성 무릎 관절증을 유발하는 것이 판명되었다.

 또한, 이 노화에 수반하는 α-Klotho의 발현 저하는 세포를 둘러싼 세포외 기질의 물리 특성의 변화에 ​​의해 DNA 메틸기 전이 효소가 많이 동원되어 α-Klotho 프로모터 메틸화가 촉진된 결과이다 일도 알았다.이러한 연구 성과에 의해, 세포외 기질의 물리 특성이나 그 기계적 시그널 전달, α-Klotho가 연골 치료의 신규 치료 표적이 될 수 있다고 한다.

 이번에, 근치치료가 아직 존재하지 않는 변형성 관절증의 병태 해명이나 치료법 개발의 가능성이 나타났다.또한, 연령에 의한 조직의 경도 증대는 관절 연골에 특화된 특징이 아니기 때문에, 다른 장기에서의 연령 질환의 병태 해명에도 공헌할 가능성이 있다고 한다.

논문 정보:【Nature Communications】Age-related matrix stiffening epigenetically regulates α-Klotho expression and compromises chondrocyte integrity

대학 저널 온라인 편집부

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