단 한차례의 운동으로 뼈세포, 종양 억제 p53 유전자 활성화
운동을 하는 것이 골암과 골다공증 같은 여타 뼈와 관련이 있는 질병을 예방하는 데 도움이 된다는 것을 연구가 시사하고 있다. 영국 과학자들은 단 한차례의 운동만으로도 뼈세포에 생물학적 메커니즘이 촉발해서 암이 뼈로 전이되는 것을 막아주는 데 도움이 되는 것을 발견한 것이다.

이 연구 결과에 근거해서 연구진은 자신들의 연구가 운동이 암 환자들의 치료에 보탬이 되는지를 조사해보는 데 도움이 될 수 있을 것이라고 말했다. 그러나 그들은 세포 내에 그런 과정을 활성화시키는 운동의 유형 - 충격에 기초한 신체활동이나 혹은 다른 형태의 신체활동 -에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다고 부언했다. 동기 부여 관점에서 우리는 운동의 치료적 이득을 더 잘 이해하는 것이 더 많은 환자가 신체활동에 참여하도록 자극을 줄 것을 희망하고 있다고 연구진은 설명했다.

노팅엄 트렌트 대학교의 단백체학 및 암 전문가로 책임 연구원인 데이빗 부콕은 심지어 단 한차례의 운동만 한 이후에도 몸속에서 생기는 믿기 힘든 복잡한 변화들과 질병에 미치는 영향을 더 잘 이해하는 것이 연구의 중요한 부분이라고 말했다.

이 연구를 위해 연구진은 인간의 뼈세포들을 생물반응기라는 장치에 집어넣어서 운동을 할 때 인간의 세포들이 부닥치는 기계적인 부하를 흉내내어 보았다. 그들은 뼈세포들이 몸속에서 - 종양을 억제하는 데 도움이 되는 p53이라는 유전자를 활성화시키는 것을 포함해서 - 암과 관련된 사건들을 촉발하는 것을 발견했다. 연구진은 또 운동을 한 뼈세포들은 자연적으로 뼈를 형성하는 과정인 골화와 관련된 단백질을 방출하는 것도 발견했다.

운동으로 생기는 골화, 암세포가 뼈로 침입하고 다른 곳으로 전이 막아
그들은 운동의 결과로 생기는 골화는 잠재적으로 유방암이나 전립선암 같은 암세포들이 뼈로 침입하고 전이를 통해 인체의 다른 부위에 뿌리를 내릴 여지가 거의 없도록 만들어버릴 수 있다고 주장한다. 동일한 과정이 골량을 유지하는 데에도 기여하고 따라서 골다공증의 진행을 제한시킬 수 있을 것이라고 연구진은 덧붙여 말했다.

노팅엄 트렌트 대학교 과학 기술 대학원의 근골격계 생물학 전문가로 연구 책임자인 리비아 산토스 박사는 다음과 같이 말했다. “우리가 운동에 반응하는 과정에서 관찰한 신호전달 경로와 생물학적 과정은 의미심장했다. 우리 연구 결과는 뼈 질환이나 전이성 암이 있는 환자들을 위한 재생 및 재활 프로토콜을 알려주는 데 도움이 될 것이기 때문에 임상적 관점에서 중요하다. 동기 부여 관점에서, 우리는 운동의 치료상 이득이 더 많은 환자가 신체활동에 참여하도록 촉진하게 될 것을 희망한다. 이는 연구의 새로운 분야로 우리 연구는 운동을 하는 사람이 겪는 기계적 부하를 모방한 세포 기반 모델이었다.”

이 과정을 가장 잘 활성화하는 것이 (뼈에 충격을 가하는 운동인) 충격형 운동인지 혹은 다른 형태의 운동인지를 밝히기 위해서는, 다른 뼈세포들에 대한 추가적인 연구가 필요할 것이다.

참조:
L. Santos et al., "Multiomic analysis of stretched osteocytes reveals processes and signalling linked to bone regeneration and cancer" NPJ Regen Med. 2021 Jun 7;6(1):32. doi: 10.1038/s41536-021-00141-3.