산화스트레스 방어하는 새로운 메커니즘 규명

[한의신문] 경희대학교 한의과대학(학장 고성규)의 경희ES(Eminent Scholar) 교원이자 캐나다 SickKids병원·토론토대학교 Peter K. Kim 교수(한국명: 김기준)가 주도한 국제 공동연구팀이 수행한 세포 내 산화스트레스를 방어하는 새로운 기전을 규명한 연구 결과가 세계 최고 권위의 학술지 ‘Science’에 발표됐다.

이번 연구에서는 세포 내 두 핵심 소기관인 ‘미토콘드리아’와 ‘퍼옥시좀(peroxisome)’ 간의 동적 상호작용을 통해 산화스트레스를 조절하고 세포 손상을 억제하는 새로운 메커니즘이 규명됐다.

미토콘드리아는 세포 내 에너지 생산을 담당하는 기관이지만, 이 과정에서 자연스럽게 활성산소(이하 ROS)가 생성된다. ROS가 축적되면 단백질, 지질, DNA 등을 손상시켜 노화, 당뇨병, 심혈관 질환, 신경퇴행성 질환 등 다양한 만성질환의 주요 원인으로 작용한다.

이번 연구 결과 퍼옥시좀이 활성화된 미토콘드리아에 직접적으로 결합해 에너지 생성 과정에서 발생하는 과잉의 ROS를 분해함으로써 세포 기능을 보호하는 것으로 나타났다.

특히 이번 연구는 퍼옥시좀이 단순히 ROS를 분해하는 것에 그치지 않고, 에너지 생성이 활발한 미토콘드리아에 능동적으로 접근·결합해 산화스트레스를 사전 차단한다는 사실을 세계 최초로 규명했다는 점에서 큰 관심을 끌고 있다.

이와 관련 Peter K. Kim 교수는 “이 연구는 세포 내 소기관들이 어떻게 협력해 스트레스를 제어하고 항상성을 유지하는지를 보여주는 결정적 증거”라며 “향후 이 메커니즘을 활용한 산화스트레스 기반 질환에 대한 치료전략 개발이 기대된다”고 밝혔다.

한편 Peter K. Kim 교수는 경희대 한의과대학 약리학교실 엄재영 교수 연구팀과 함께 최근 선정된 한국연구재단 주관 ‘글로벌 기초연구실(Global BRL)’ 사업(참여연구진: 한의과대학 안광석 교수·의과대학 김수일 교수)에 참여하여 공동연구를 진행하며, 국제 협력 기반의 기초의학 연구를 한층 강화하고 있다.

연구팀은 암세포에 의한 지방세포 유래 섬유아세포화를 조절하여 악액질을 제어하는 핵심 기전을 정밀하게 분석하고, 이를 기반으로 임상 적용이 가능한 정밀의료 기반 치료 전략을 제시할 계획이다.

엄재영 교수는 “이번 글로벌 기초연구실 과제는 단순한 공동연구를 넘어, 경희대 한의과대학의 융합형 기초의학 연구 역량을 국제적으로 입증할 수 있는 중요한 기회가 될 것”이라며 “이번 성과를 발판 삼아 보다 도전적인 대형 과제에도 참여해 경희대의 연구 저력을 널리 알리고 싶다”고 말했다.

또한 고성규 학장은 “이번 Science 게재와 글로벌 기초연구실 사업 선정은 경희대가 국제 공동연구를 통한 융합형 기초의학 연구의 새로운 지평을 열고 있음을 보여주는 대표적인 성과”라며 “앞으로도 세계 유수 연구기관과의 협력을 기반으로 의과학 분야에서 선도적인 연구 성과를 지속적으로 창출하고, 이를 바탕으로 한의학의 현대화 및 세계화를 실현해 나가겠다”고 밝혔다.