부갑상선 호르몬 치료는 골관절염의 진행을 늦추는 데 도움이 됩니다

코넬 연구자들은 골다공증에서 골량을 증가시키는 데 일반적으로 사용되는 부갑상선 호르몬을 사용한 전처리를 발견했습니다., 연골 건강을 개선하고 골관절염 진행을 늦추는 데 도움이 될 수 있습니다.

생명의학공학부 교장인 Marjolein van der Meulen이 이끄는 팀. 코넬 공과대학의 James M.과 Marsha McCormick도 퇴행성 관절 질환의 조기 발견에 잠재적으로 사용될 수 있는 유전자 발현 특징을 확인했습니다.

결과는 Science Advances에 게재되었습니다. 기사의 공동 저자는 Adrien Antoinette와 Sofia Zimyan입니다.

Van der Meulen은 다리 아래쪽과 무릎 관절에 무게와 압축을 가하는 기술을 사용하여 골격 내 역학의 역할과 근골격계(뼈, 연골, 관절)가 하중에 어떻게 반응하는지 연구하는 전문가입니다.

부하는 장단점이 있습니다. 골량을 증가시키고 골다공증 치료제로 사용될 수 있습니다. 동시에 스트레스는 골관절염에서 나타나는 퇴행과 유사하게 관절의 연골도 손상시킵니다. Van der Meulen과 그녀의 연구실은 관절 손상 발생에서 뼈의 역할에 점점 더 초점을 맞추고 있습니다.

새 연구에서 팀은 2단계 과정을 따랐습니다. 그들은 먼저 골다공증에 처방되는 약물인 부갑상선 호르몬을 생쥐에게 매일 투여하여 8주 동안 골량을 증가시켰습니다. 두 번째 단계에서 연구팀은 생쥐의 경골에 매일 스트레스를 가하고 또 다른 골다공증 치료제인 알렌드로네이트를 사용했는데, 이는 뼈의 자체 복구(재형성) 능력을 6주 동안 효과적으로 차단하는 것이었습니다.

이 그림은 부하가 없고 연골 손상이 없는 대조 무릎과 비교하여 6주 동안 매일 부하를 가하고 치료한 후 연골 손상 정도를 보여줍니다. 연골은 붉은색을 띠고 뼈는 청록색을 띤다. 일반적으로 운동 전 부갑상선 호르몬을 전처리한 경우와 운동 중 알렌드로네이트를 투여한 경우 연골 손상(붉게 염색된 조직의 손실)이 가장 적고 연골 보존이 더 좋은 것으로 나타났습니다. 출처: Science Advances(2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk8402

연구원들은 부갑상선 호르몬이 연골 건강을 직접적으로 개선하고 손상 진행을 늦추는 반면, 알렌드로네이트는 골관절염과 관련된 연골하 뼈 변화를 감소시킨다는 사실을 발견했습니다.

"6주간의 손상 후에도 8주간의 사전 치료 효과는 여전히 상당했습니다. 부갑상선 호르몬은 단순히 골량을 증가시키는 것 이상으로 연골에도 효과가 있는 것으로 밝혀졌습니다."라고 van der Meulen은 말했습니다.. "생쥐의 무릎은 8주 후에 연골이 더 두꺼워졌는데, 이는 예상치 못한 일이었습니다. 연골이 두꺼우면 나중에 관절 손상을 예방할 수 있을 것 같습니다."

팀은 실험을 반복하고 전사체학을 사용하여 생쥐의 연골, 뼈, 림프절에서 분리한 RNA의 유전자 발현을 분석했습니다. 관절 손상은 초기 전사체 변화에 반영되었으며, 두 치료법을 결합하면 면역 신호 전달이 조기에 조절되었습니다.

"유전자 발현 연구에 따르면 두 약물을 함께 사용하면 연골 손상과 관련된 유전자의 발현을 감소시키는 데 가장 큰 효과가 있으며, 특히 면역 유전자의 발현을 변경하는 것으로 나타났습니다."라고 Zimyan은 말했습니다.

다음 단계는 부갑상선 호르몬 치료가 골관절염이 나타난 후 진행을 늦추거나 심지어 역전시킬 수 있는지 확인하고 유전자 특징을 사용하여 질병에 대한 조기 진단 방법을 개발하는 것입니다.

"이 연구 결과는 이러한 치료법이 인간에게도 유용할 수 있음을 시사합니다. 그리고 좋은 소식은 이러한 치료법이 비록 이러한 용도는 아니지만 이미 FDA의 승인을 받았다는 것입니다"라고 van der Meulen은 말했습니다.