연세대학교 원주의과대학(학장 정순희) 선도연구센터(MRC) 차승규 교수(사진.생리학교실) 연구팀이 최근 단백뇨와 당뇨병성 신장질환 발생에 작용하는 새로운 표적을 규명했다.

단백뇨(Proteinuria)는 소변 내에 단백질이 과도하게 섞여 나오는 증상을 일컫는 것으로, 신장질환 뿐만 아니라 심혈관질환의 심각한 위험인자로 알려져 있다.

우리 몸에서 콩팥이라고 불리는 신장은 혈액 속의 노폐물을 걸러내어 소변으로 배출하고 체내에 필요한 혈구 및 단백질의 배출을 차단한다. 이때 신장 내에서 여과기능을 수행하는 ‘사구체 여과장벽’(Filtration Barrier)의 기능이 저하되면 다량의 단백질이 섞인 소변, 즉 단백뇨를 배출하게 된다.

차승규 교수 연구팀은 이러한 사구체 여과기능의 부전이 ‘Orai1’이라 불리는 칼슘이온 통로와 연관되어 있다는 사실과 그 작용과정에 대해 분자수준에서 규명한 연구결과를 새롭게 발표했다.

사구체 여과장벽은 혈관의 내피세포, 사구체 기저막, 사구체 상피세포(족세포, Podocyte)로 구성되며, 족세포의 ‘족돌기’(Foot process)라 불리는 특이한 구조는 사구체 여과장벽의 최종관문으로 혈액 내 단백질을 걸러내는 중요한 역할을 한다. 족돌기 구조의 유지는 세포 내 골격기관인 ‘세포골격’(Cytoskeleton)에 의해 조절되는데, 이는 세포 내로 유입되는 칼슘의 양에 따라 매우 역동적으로 변화하게 된다.

특히 Orai1이라는 칼슘이온 통로를 통해 과다한 칼슘이 유입될 경우 세포골격이 파괴되고, 이로 인해 족돌기 형태에 비가역적 변화가 발생하게 되면 사구체 여과기능이 붕괴되고 단백뇨 발생과 당뇨병성 신장질환으로 이어진다는 사실이 이번 연구를 통해 밝혀졌다.

또한 당뇨병 초기에는 갑작스럽게 증가하는 인슐린에 의해 Orai1이 과도하게 활성화돼 족세포의 기능 부전이 발생하지만, 당뇨병 말기로 진행 될수록 ‘TRPC6’이라 불리는 다른 칼슘이온 통로가 단백뇨 생성에 영향을 미친다는 연구 내용도 제시했다.

차승규 교수는 “이번 연구결과로 단백뇨 초기발병과 치료의 새로운 표적과 핵심기전을 제시했으며, 향후 규명된 인자를 바탕으로 단백뇨 치료법을 발전시킬 수 있도록 추가적인 연구를 진행할 계획이다”라고 밝혔다.

한편 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘Nature Communications’(IF: 14.919) 온라인판 11월호에 게재됐다.