대구대학교 생명공학과 장원구 교수 연구팀은 과도한 항산화 효과가 뼈 건강을 저해한다는 사실을 규명했다고 7일 밝혔다.

이번 연구는 항산화 효소인 nucleoredoxin like 1(NXNL1)이 조골전구세포 세포주 MC3T3-E1 세포에서 조골세포 분화를 억제한다는 내용이다.

활성산소종(reactive oxygen species; ROS)은 반응성이 높은 산소화합물로 전자쌍을 이루지 못하는 전자가 있어 공격성이 강하고 정상적인 산소 대사 중에 발생하며 자외선·방사선에 노출되거나 스트레스에 의해 발생할 수 있다.

과도하게 축적된 ROS가 세포 내 거대분자(탄수화물, 단백질, 지방, 핵산 등)를 공격해 세포 구조를 손상하는 상태를 산화 스트레스라고 한다.

생명체는 이러한 산화 스트레스로부터 자신을 보호하기 위해 항산화시스템을 갖추고 있다.

장 교수 연구팀은 이번 연구를 통해 세포 내 ROS의 수준을 조절하는 항산화 효소가 조골세포 분화에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해 MC3T3-E1 세포에서 NXNL1이 발현되는지 확인했다.

그 결과 NXNL1은 성장분화요인15(growth differentiation factor 15, GDF15)에 의해 발현이 증가하고 조골세포에서도 ROS를 감소시키는 항산화 작용을 하고 있음을 밝혔다.

이번 연구를 통해 MC3T3-E1 세포주의 조골세포 분화에 있어서 항산화 효소인 NXNL1은 부정적으로 작용한다는 것을 밝혀낸 것이다.

이는 세포 내 ROS 수준을 낮춰주는 항산화 효과가 과도하게 작용해 일정 수준 이하로 떨어진다면 조골세포 분화를 감소시킨다는 것을 시사한다.

연구 결과는 지난해 12월21일 국제 저명학술지인 바이오팩터(BioFactors) 온라인판에 게재됐다.

장원구 교수는 "이번 연구 결과는 과도한 항산화 효과는 오히려 뼈 건강을 해칠 수 있다는 것을 뒷받침하고 있으며 적정수준의 산화스트레스가 있어야 건강한 뼈를 유지할 수 있다는 것을 보여주는 결과이다"고 말했다.

이어 "단순하게 항산화 효과가 뼈 건강을 해칠 수 있는 것으로 자칫 오인하면 안 되고 과도한 산화스트레스가 뼈 건강을 해칠 수 있으니 적정수준의 항산화 효과가 건강한 뼈를 유지하는데 중요한 요소이며 그 효과가 지나치게 작용하는 경우 문제가 될 수 있다는 것을 의미한다"고 덧붙였다.