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건강 FAQ

골다공증과 죽상경화증
골다공증과 죽상경화증

서 론

골다공증과 죽상경화증은 모두 만성 퇴행성 질환으로, 일반 인구에서 높은 빈도로 발생할 뿐 아니라 두 질환에 의한 사망률과 이환율 또한 높기 때문에, 노인인구가 급속도로 증가하고 있는 현 시점에서 미래에 이르기까지 매우 중요한 보건문제라고 할 수 있다. 골다공증과 죽상경화증, 이 두 가지 질환은 모두 나이가 들면서 증가한다는 공통점이 있기는 하지만 오랜 기간 서로 독립적인 질환이라고 생각해왔다. 그러나 동물과 사람을 대상으로 했던 많은 연구결과에서 이 두 질환은 서로 연관이 있을 뿐 아니라, 이러한 연관성이 나이, 흡연, 활동량과 같은 요인에 의해 영향을 받지 않는 것으로 나타나, 심혈관질환과 골다공증/골절 간에 직접적인 연관성이 있다는 것을 뒷받침해주고 있다. 
나이든 여성에서 골다공증은 모든 원인에 의한 사망률을 증가시킬 뿐 아니라,1 심혈관질환 관련 사망의 독립적인 위험인자이자 예측인자이기도 하다.2 또한 심혈관관련 질환의 이환과 사망에 직접적인 연관이 있는 것으로 알려져 있는 대동맥과3 관상동맥의4 석회화 역시 골 흡수나 척추 골절과 연관이 있는 것으로 나타나,5 이 두 질환 간에 연관성이 있음을 더욱 강력하게 시사하고 있다. 
죽상경화증은 혈관 내 지방 플라크가 생성되는데서 비롯되는데, 이러한 지방 플라크의 90%이상에서 석회화가 일어나는 것으로 알려져 있다.6 동맥석회화는 석회화가 일어난 동맥의 플라크에서 발견되는 이소 뼈 조직으로, 이 안에서 뼈에 특이적인 세포가 관찰되어 혈관내피세포가 골모세포로 상호분화 할 수 있다는 근거를 제시하였으며,7 석회화된 동맥에서 골모유사세포가 실제 관찰되기도 하였다.8 뿐만 아니라, 동맥석회화 과정은 이러한 과정에 관여하는 다양한 세포나 조직석회화를 유발하는 단백질, 사이토카인들이 뼈의 생성과정과 유사한 것으로 나타났다.9 
물론, 아직까지 이 두 질환의 관련성을 병태생리적으로 증명할 수 있는 명확한 근거나, 이를 설명할 수 있는 기전에 대해서는 알려진 바는 없지만, 이 두 질환이 서로 연관성을 가지는 것은 골다공증과 죽상경화증을 유발하는 병태생리기전 중 일부가 공통적인 신호전달 경로와 전사인자, 세포외 기질의 상호작용에 관여하기 때문으로 생각하고 있다. 
따라서 저자는 골다공증과 혈관석회화에서 뼈와 혈관에 공통적으로 작용하리라 생각되는 분자생물학적 기전에 대해 살펴보고자 하였다.





본 론

1. 12/15 지방산화효소(12/15 lipoxygenase)와 PPAR-γ (peroxisome proliferator-activated receptor-γ)

지방산화효소는 뼈와 동맥벽에서 모두 작용하는데, 약물학적으로 이 효소를 억제하면 골량이 증가하지만, 유전적으로 과표현 시키면 골량은 감소한다. 12/15 지방산화효소는 아라키돈산과 리놀레산을 PPAR-γ의 내재성 리간드로 전환한다. 12/15 지방산화효소의 기질인 리놀리에이트(linoleate)는 저밀도지질단백 내에 포함된 지방산에 가장 많이 들어있기 때문에 대식세포에 섭취된 저밀도지질단백은 대식세포 내 12/15 지방산화효소에 의해 산화된다. 이렇게 산화된 지질은 전사인자와 사이토카인을 분비하며 T세포를 활성화하고 VEGF (vascular endothelial growth factor)를 증가시켜 혈관내피세포와 평활근세포를 증식시킨다. 실제 동물모델에서 12/15 지방산화효소를 억제시키면, 죽상경화성 병변 형성이 감소되는 것을 볼 수 있다.10,11 
한편, 뼈에서는 산화된 지방이 직접 골모세포의 발달을 억제하고, 골 형성을 억제하며, PPAR-γ의 기질로 작용하여 골모세포가 지방세포쪽으로 분화하도록 한다. 또한 PPAR-γ의 활성화는 지방세포의 유전자 발현을 강화하는 반면, 골모세포 발달에 필요한 Cbfa1/Runx2를 감소시키기도 한다.12 따라서 12/15 지방산화효소가 활성화되면 골 형성은 감소하고 죽상경화는 촉진하는 방향으로 작용한다.

2. 동맥에도 존재하면서 동맥석회화와 관련 있는 뼈의 구성성분 

1) 오스테오폰틴(OPN: osteopontin)

OPN은 뼈의 기질성분을 구성하는 주된 비-콜라겐 단백질로, 칼슘결정과 강하게 결합하고,  석회화를 억제하는 작용을 한다. 뼈에서 OPN이 인산화되면 골모세포의 분화를 촉진하지만, OPN을 과표현시키면 오히려 BMP-2를 억제하여 미네랄 축적이 감소된다. OPN 결핍이 있는 쥐에서 난소를 적출하면 급격한 뼈 소실이 일어나지 않는 것을 관찰할 수 있는데,13 이는 OPN 결핍에 의해 파골세포가 뼈에 부착할 때 필요한 ανβ3 인테그린과 CD44, 히알루론산 수용체의 세포 표면활성이 저하되어 파골세포의 기능에 변화가 오기 때문으로 보고 있다. 한편, 부갑상선호르몬에 의한 골 흡수도 OPN에 의존적으로 일어나는 것으로 생각하고 있다.14 
OPN은 동맥 세포외기질의 주된 구성성분이기도 하다. 그러나 OPN이 동맥벽의 석회화를<

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