계명의대 장병철·서성일 교수팀 'Journal of Biological Chemisty' 발표
천식·만성기관지염 등 호흡기 질환 치료 기대
관절 연골 성분 보강이나 관절염 염증을 줄이는 데 사용되어 온 글루코사민이 호흡기 계통 염증을 억제하는데도 효과가 있는 것으로 밝혀졌다.
계명의대 만성질환 예방 및 치료 화학제 연구센터 장병철(의학유전공학교실)·서성일(미생물학교실) 교수팀은 이 같은 내용의 연구결과를 생화학 분야 저명한 해외학술지인 <Journal of Biological Chemistry>2007년 7월호 인터넷판에 발표했다.
장병철·서성일 교수팀은 인체의 후두 및 폐 등의 호흡기 상피세포를 이용하여 아직은 그 기전이 불분명한 글루코사민의 항염증 효과가 염증 유발 관련 주요 단백질 중 하나인 COX-2 단백질의 효소 활성 억제와 관련 있다는 사실을 규명했다.
그동안 글루코사민은 관절연골 성분을 보강해 주는 당단백질·뮤코 다당류 등 중요한 생체 성분의 공급과 관절염의 염증을 줄여 주는 효과가 있을 것으로 추정돼 운동선수·노인·노약자·관절염 환자에서 건강 보조제로 사용됐다.
현재까지 글루코사민에 의한 항염증 효과는 COX-2의 전사단계(transcription)와 관련이 있다고 알려져 있다． 일반적으로 전사단계 억제와 관련된 약물은 신체의 긍정적인 염증 반응까지도 억제할 위험이 있지만, 연구팀은 이와는 달리 글루코사민 염산염이 호흡기계 세포에서는 COX-2의 전사단계가 아닌 단백질 합성단계(translation)에서 COX-2 단백질의 당화 억제 유도 및 분해를 촉진해 염증반응을 저해한다는 새로운 기전을 규명한 것이다.
장병철 교수는 "이번 연구는 약물작용의 가장 바람직한 과정이라 할 수 있는 단백질 합성단계와 관련된 새로운 항염증 기전을 규명한데 의의가 있다"면서 "글로코사민이 지금까지 주로 관절염에 초점이 맞춰진데 비해 향후 천식이나 만성기관지염 등 호흡기질환의 치료 효과를 높이는데 본 연구가 도움이 될 것으로 기대된다"고 말했다.
서성일 교수는 "글루코사민의 항염증 효과가 밝혀졌지만 현재 사용되고 있는 관절염 등의 염증질환 관련 전문의약품에 비해 효과가 다소 약하여 직접적인 치료제보다는 건강보조제로의 사용은 가능하다"면서 "글루코사민 복용시 부작용이 유발될 가능성이 있는 당뇨병 및 위장장애 등 환자들은 의사와 상의한 후 복용하는 것이 바람직하다"고 조언했다.
연구팀은 향후 글루코사민 염산염·황산염 및 글루코사민 합성 유도체를 이용한 연골 및 다른 조직 세포에서의 항염증 효과 기전에 대해서도 연구를 진행할 계획이다.
전사 단계란 유전체에서 mRNA를 생성하는 과정이며, 합성 단계란 mRNA에서 단백질이 합성되는 단계이다. 약물 작용이 전사 단계에서 이루어지면 신체내의 긍정적인 염증 반응도 억제할 위험이 있으므로, 약물 작용이 합성 단계에서 특정 효소 단백질의 생성 및 활성을 선택적으로 억제하는 과정이 바람직하다.
