대구대 장원구 교수팀 "과도한 항산화 효과, 뼈 건강 저해한다"

대구대학교는 최근 생명공학과 장원구(사진) 교수 연구팀이 과도한 항산화 효과가 뼈 건강을 저해한다는 사실을 규명했다고 7일 밝혔다.

장 교수팀은 항산화 효소인 nucleoredoxin like 1(NXNL1)이 조골전구세포 세포주 MC3T3-E1 세포에서 조골세포 분화를 억제한다는 내용을 지난달 21일 국제 저명 학술지에 게대했다.


활성산소종(reactive oxygen species; ROS)은 반응성이 높은 산소화합물로 전자쌍을 이루지 못한 전자를 보유해 공격성이 강하다. 이는 정상적인 산소 대사 중에 발생하며, 자외선·방사선에 노출되거나 스트레스에 의해서도 발생할 수 있다.

과도하게 축적된 ROS가 세포 내 거대분자(탄수화물, 단백질, 지방, 핵산 등)를 공격해 세포 구조를 손상하는 상태를 '산화 스트레스'라고 한다. 생명체는 이러한 산화 스트레스로부터 자신을 보호하기 위한 항산화 시스템을 갖추고 있다.

장 교수팀은 세포 내 ROS의 수준을 조절하는 항산화 효소가 조골세포 분화에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해 MC3T3-E1 세포에서 NXNL1의 발현을 연구했다.

그 결과 NXNL1은 growth differentiation factor 15(GDF15)에 의해 발현이 증가하고, 조골세포에서도 ROS를 감소시키는 항산화 작용을 한다는 것을 확인했다.


즉, MC3T3-E1 세포주의 조골세포 분화에 있어 항산화 효소인 NXNL1은 부정적으로 작용하며, 세포 내 ROS 수준을 낮춰주는 항산화 효과가 과할 경우 조골세포 분화는 감소하게 된다.

장 교수는 "연구 결과는 과도한 항산화 효과가 오히려 뼈 건강을 해칠 수 있다는 사실을 뒷받침하고 있다. 건강한 뼈를 유지하기 위해서는 적정 수준의 산화스트레스가 필요하다"며 "단순히 항산화 효과가 뼈 건강을 해칠 수 있는 것으로 오인하면 안 된다. 적절한 수준의 항산화 효과가 건강한 뼈를 유지하는데 중요하며, 그 효과가 지나칠 경우 문제가 될 것"이라고 설명했다.

한편 장 교수팀은 지난 2019년 다른 항산화 효소인 peroxiredoxinll(Prxll)에 의한 조골세포 분화 억제 효과에 대해서도 국제 저명 학술지