멜라토닌이 칼시토닌 분비 자극하고 골흡수 억제 효과
日 연구팀 보고
[의학신문·일간보사=정우용 기자] 우주공간에서 일어나는 골량감소가 멜라토닌으로 억제되는 것으로 밝혀졌다.
골의 성장과 유지에는 자극이 필요한데, 중력이 없는 우주에서는 뼈로부터 칼슘이 빠져나가 골량이 저하된다. 우주에 장기간 머무르는 우주비행사의 골량저하문제를 해결하기 위해 일본 도쿄의치대, 오카야마대 공동연구팀은 미소중력하에서 파골세포와 골아세포의 움직임을 밝히는 데 노력해 왔다.
이번에 포유류의 뼈와 마찬가지의 호르몬응답을 나타내는 금붕어의 비늘을 이용해 국제우주정거장인 '키보우'에서 우주실험을 실시했다. 우선 비늘의 골아세포에서 생물학적 리듬을 조절하는 호르몬인 멜라토닌이 만들어지고 우주공간에서는 멜라토닌 합성에 관여하는 효소의 발현 저하로 멜라토닌이 저하하는 것으로 밝혀졌다.
따라서 우주공간에서 멜라토닌의 작용을 조사하기 위해 멜라토닌을 첨가한 배지와 무첨가 배지에서 비늘을 배양하는 비교실험을 실시했다. 그 결과 멜라토닌 무첨가 배지에서는 불과 3일간 배양으로 몇몇 골아세포가 융합해 다핵화 활성형 파골세포가 되고 골흡수가 촉진하는 것으로 확인됐다. 또 골아세포에서 골흡수를 촉진하는 인자인 Rankle의 유전자발현이 상승하고 골흡수를 억제하는 호르몬인 칼시토닌의 유전자발현이 억제되는 사실도 확인됐다. 한편 멜라토닌을 첨가한 배지에서는 Rankle의 발현이 억제되고 칼시토닌의 발현도 정상이었다.
이러한 점에서 우주에서는 멜라토닌의 발현이 저하하고 칼시토닌의 분비가 억제되어 골흡수를 촉진하는 것으로 밝혀졌다. 반대로 말하면 멜라토닌은 칼시토닌의 분비를 자극하고 골흡수를 억제하는 효과를 지니고 있는 것으로 볼 수 있다. 따라서 연구팀은 멜라토닌이 우주비행사의 골량저하 예방 및 치료제로 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다고 밝혔다.