보건타임즈 : 인공관절 후 ‘골 형성 억제하는 원인’ 첫 규명

한림대춘천성심병원 정형외과 이상수·골격노화연구소 교수팀 biomaterials지에 발표

이상수 교수팀

최근 국내 의료진이 인공관절 후 주변 부위에서 골 형성을 억제하는 현상을 처음으로 규명해냈다.

그동안 많은 연구들은 인공관절 후 발생하는 골 용해증의 발생 기전을 마모 편에 의한 염증반응으로 파골세포를 증식, 골 흡수를 유발하는 것으로 여겨왔다.

게다가 조골세포에서 골 형성의 조절에서 활성화된 대식세포의 역할에 대한 연구는 아예 없었다.

이상수 한림대춘천성심병원 정형외과와 골격노화연구소 교수팀은 조골세포의 골 형성 조절에서 활성화된 대식세포의 역할에 주목했다.
연구팀은 이에 따라 골 형성 활성에서 손상을 입히는 마찰입자의 영향을 설명할 대식세포와 조골세포 사이의 분자적 전달 과정을 실험했다.

대식세포는 면역을 담당하는 세포다. 침입한 세균 등을 잡아 소화한 뒤 이에 대항하는 면역정보를 림프구에 전달한다.

그림1. 인공관절 치환술 후 발생한 골용해증

이 결과 마모 편으로 생긴 염증이 인공관절 주변부위에서 골 형성을 억제하는 현상을 처음으로 찾아냈다.

이 연구 결과는 의학계 SCI 생체재료학술지 중 최고 권위로 손꼽히는 ‘biomaterials’지(IF: 9) 6월호(The effect of TNFa secreted from macrophages activated by titanium particles on osteogenic activity regulated by WNT/BMP signaling in osteoprogenitor cells)에 게재됐다.

인공관절 수술환자는 의학 기술의 발달로 평균 수명이 길어지고, 삶의 질에 대한 의식의 변화가 일면서 점차 증가하고 있다.
또 컴퓨터항법 유도장치(Navigation)를 이용해 정밀하게 수술하는 수술 시스템, 최소절개, 무균시스템 등 삽입 술도 발전하고 있는데다 인공관절의 수명도 과거 10년에서 20년 이상으로 크게 늘어났다.

하지만 인공관절면의 마모로 떠어져 나간 마모 편들이 염증이나 골 흡수(뼈가 녹음)을 유발하는 골용해증이란 질환을 일으켜 인공관절 수명을 단축시키고, 재수술을 필요하게 만든다.

이상수 교수는 “이번 연구에서 골용해증의 발생 기전이 골 흡수와 함께 골 형성 억제가 중요한 병인으로 되고 있다는 것을 입증했다”며 “대식세포와 조골세포 사이의 분자적 전달과정을 조절해 골 형성을 촉진하는 방법으로 인공관절의 수명을 연장 시킬 수 있다.”고 말했다

논문자료=The effect of TNFa
The effect of TNFa secreted from macrophages activated by titanium particles
on osteogenic activity regulated by WNT/BMP signaling in osteoprogenitor cells
http://www.bktimes.net/data/board_notice/1340839747-91.pdf