힘줄·인대 만드는 줄기세포 첫 발견…척추관협착증 치료 길 열려

힘줄과 인대를 만드는 줄기세포가 처음으로 규명됐다. 이 세포가 과도하게 활성화하면 허리 척추관협착증을 일으킨다는 사실도 확인돼 수술을 대체할 치료법 개발 가능성이 열렸다.

미국 웨일코넬의대와 특수외과병원(HSS) 연구진은 7일(현지시간) 국제학술지 '셀'(Cell)에 이런 내용의 연구 결과를 발표했다고 애저라이프사이언스가 8일 전했다.

연구진은 근육과 뼈를 잇는 힘줄·인대 조직을 만드는 미분화 줄기세포를 찾아냈다. 이 세포는 스스로 증식하면서 힘줄과 인대를 구성하는 다양한 성숙 세포를 만들어내는 능력을 갖췄다.

매슈 그린블랫 웨일코넬의대 부교수는 "이전 연구들은 후보 세포를 제시했지만, 단일 세포 집단이 자가 재생과 힘줄·인대 세포 전 분화를 모두 할 수 있다는 점을 확실히 보여준 연구는 없었다"고 말했다.

연구진은 수천 개의 개별 세포를 분석해 유형별로 분류한 뒤 '줄기세포성'을 지닌 희귀 세포 집단을 가려냈다. 쥐 실험에서 이 세포는 힘줄·인대 조직 내 특정 부위에 자리 잡고 성장과 복구를 담당하는 저장소 역할을 했다.

이어 수술 동의를 받은 환자에게서 떼어낸 인대 표본에서 인간 줄기세포를 확인했다. 이 세포 역시 자가 재생과 인대 세포 생성 능력을 보여 임상적 유의미성이 입증됐다.

그린블랫 부교수는 "무릎 슬개골 인대와 아킬레스건 등 살펴본 모든 부위에서 이 세포를 발견했다"며 "신체 전반의 힘줄과 인대를 만드는 보편적 줄기세포로 보인다"고 설명했다.

연구진은 척추관협착증 환자와 디스크 탈출증 환자의 인대에서 채취한 줄기세포를 비교했다. 그 결과 협착증 환자의 인대에서 줄기세포 수가 더 많았고, 이 세포를 쥐에 이식하자 건강한 줄기세포보다 더 많은 힘줄 세포를 생성했다.

분자 수준에서는 협착증 관련 줄기세포가 정상 세포보다 칼슘 신호가 더 활발했다. 유전자 조작으로 정상 인대 줄기세포의 칼슘 신호를 높이자 조직 과증식이 유발됐고, 반대로 칼슘 신호를 억제하자 쥐 모델에서 세포 과증식이 차단됐다.

이는 고혈압 치료에 쓰이는 칼슘채널차단제를 척추관협착증 치료에 재활용할 수 있다는 가능성을 시사한다. 다만 임상 연구가 추가로 필요하다.

공동 교신저자인 스라비슈트 아이예르 웨일코넬의대 정형외과 부교수는 "세계에서 가장 흔한 척추 질환 중 하나에 대한 잠재적 치료 표적을 보여준 첫 연구일 것"이라고 평가했다.

연구진은 이번 발견이 회전근개 파열, 아킬레스건 손상, 인대 재건, 만성 힘줄 변성 등 잘 낫지 않는 힘줄·인대 손상 치료법 개발에도 기여할 것으로 기대했다.