근감소증·대사질환 치료제 개발 가능성 제시…세계적 권위지에 연구 게재
전북대학교 연구진이 노화로 인해 약화되는 골격근 재생 능력과 에너지 대사 기능을 조절하는 핵심 단백질을 밝혀내며, 노화성 질환의 예방과 치료에 새로운 가능성을 열었다. 연구의 중심에는 프리온 단백질로 알려진 ‘PrPC’가 있으며, 이 단백질이 근육 조직에서 근감소증과 대사질환을 예방하는 데 결정적 역할을 한다는 사실이 처음으로 확인됐다.
이번 연구는 전북대학교 스포츠과학과 김상현 교수와 생리활성소재과학과 국성호 교수가 공동으로 수행했으며, 유문탈 박사와 큐티투장 석박사통합과정 연구원이 공동 제1저자로 참여했다. 연구진은 PrPC 단백질이 골격근 위성줄기세포(satellite stem cell)의 조기 노화를 방지하고, 이를 통해 근육의 재생 능력을 유지한다는 점을 밝혀냈다.
특히 PrPC의 결핍은 근육 내 줄기세포가 지방세포로 비정상적으로 분화되는 과정을 촉진시켜, 골격근 내 지방 축적과 대사 건강 악화로 이어질 수 있음을 실험을 통해 입증했다.
근력 저하·운동능력 감소·에너지 대사 붕괴까지 관찰돼
연구팀은 PrPC 결핍 마우스를 대상으로 한 분석을 통해, 나이가 들수록 지구성 운동 능력과 악력이 뚜렷하게 감소하고, 포도당 내성과 에너지 대사 관련 효소의 발현 또한 크게 저하된다는 점을 확인했다. 이러한 결과는 PrPC가 단순히 신경계 질환과 관련된 단백질이 아니라, 골격근의 항상성과 에너지 대사 유지에도 매우 중요한 생리적 기능을 수행하고 있다는 것을 의미한다.
김상현 교수와 국성호 교수는 “이번 연구는 PrPC 결핍이 노화 관련 근육 위축과 대사질환 발생의 원인일 수 있다는 점을 실험적으로 입증했다”며, “앞으로 PrPC를 기반으로 한 근감소증 치료제와 대사질환 예방 전략 개발이 가능할 것으로 기대된다”고 밝혔다.
이번 연구 성과는 종양 및 근감소증 분야의 세계적인 권위 학술지인 《Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle》(IF=9.4) 최신호에 게재됐다. 해당 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업과 교육부의 4단계 BK21 사업의 지원을 받아 수행되었으며, 국내 연구진의 기초의학 및 운동생리학 분야에서의 우수한 연구 역량을 세계적으로 입증하는 계기가 되었다.
PrPC 단백질의 새로운 기능 규명은 향후 고령화 사회에서 급증하는 근감소증과 대사질환에 대한 치료 및 예방 전략 수립에 결정적인 기초자료가 될 것으로 보인다.
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