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골관절염 세포치료 작동 원리 규명

iPSC 유래 3차원 연골스페로이드 세포 치료제 결손 부위 회복 양상 확인 세포 치료제 연골 재생에 직접적으로 관여할 수 있음 확인 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단,

골관절염 세포치료 작동 원리 규명

가톨릭대학교 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 첨단세포치료사업단 주지현 교수(공동 교신저자), 가톨릭대학교 의과대학 유도만능줄기세포 응용연구소 임예리 교수(공동 교신저자), 국내 바이오기업 ㈜입셀 남유준 박사(공동 제1저자), 박나래 박사(공동 제1저자) 공동 연구팀이 골관절염 치료용 차세대 세포치료제가 실제로 어떤 방식으로 연골을 재생시키는지 그 작동 원리를 과학적으로 규명하며, 세포치료 연구의 중요한 전환점을 마련했다. 이번 연구 결과는 ‘Clinical-grade iPSC-derived chondrogenic micropellets for treating advanced cartilage defects’(IF=12.5)라는 제목으로 국제학술지 Science Advances 2025년 12월호에 게재됐다. ▲(왼쪽부터)주지현 교수, 임예리 교수, 남유준 박사, 박나래 박사 연골이 닳아 없어지면서 통증과 움직임의 불편을 유발하는 골관절염은 고령 인구 증가와 함께 환자가 꾸준히 늘고 있는 대표적인 퇴행성 질환이다. 하지만 연골은 혈관이 없어 한 번 손상되면 스스로 회복되기 어렵고, 지금까지의 치료는 통증을 줄이거나 염증을 가라앉히는 데 초점이 맞춰져 있었다. 손상된 연골을 다시 만들어주는 근본적인 치료법은 오랫동안 의료 현장의 과제로 남아 있었다. 연구진이 주목한 치료제는 유도만능줄기세포(iPSC)를 이용해 만든 3차원 연골 조직체, 이른바 ‘연골 스페로이드’ 기반 세포치료제다. 유도만능줄기세포는 피부나 혈액 세포처럼 이미 역할이 정해진 성체 세포를 다시 초기 상태로 되돌린 세포로, 필요에 따라 다양한 조직으로 분화할 수 있는 특징을 갖는다. 주지현 교수는 이러한 iPSC를 연골세포로 분화시킨 뒤, 아주 작은 구 형태의 3차원 조직으로 만들어 주사로 관절 안에 넣을 수 있는 치료제 ‘MIUChon’을 개발했다. 기존의 단순한 세포 주입 방식과 달리, 이 치료제는 연골 조직의 구조를 유지한 상태로 손상 부위에 전달되도록 설계된 것이 특징이다. 연구팀은 쥐와 토끼 같은 소형 동물뿐 아니라, 사람 관절 구조와 유사한 비글견과 미니피그 모델까지 활용해 MIUChon의 효과를 단계적으로 검증했다. 그 결과, 손상된 연골 부위의 두께와 부피가 증가하고, 연골이 닳아 생긴 결손 부위가 실제로 회복되는 양상을 확인했다. 보행 분석에서도 관절 기능이 개선된 것으로 나타났다. 특히 영상 검사와 조직 분석을 통해, 주입된 인간 유래 연골세포가 관절 내 손상 부위에 실제로 정착해 새로운 연골 기질을 만들어내는 과정이 확인됐다. 이는 세포치료제가 단순히 일시적인 효과를 내는 것이 아니라, 연골 재생에 직접적으로 관여할 수 있음을 보여주는 결과다. 기전 분석 결과, MIUChon의 치료 효과는 두 가지 방식으로 나타났다. 첫째는 주입된 연골 스페로이드가 손상 부위에 직접 붙어 새로운 연골 조직을 형성하는 ‘직접 재생 작용’이다. 둘째는 연골세포가 성장인자와 항염증 신호 물질을 분비해 관절 안의 염증을 줄이고, 연골이 다시 만들어지기 좋은 환경을 조성하는 ‘간접 작용’이다. 연구진은 이러한 이중 작용 메커니즘이 기존 주사형 세포치료와 차별화되는 핵심 요소라고 설명했다. 안전성 검증도 함께 이뤄졌다. MIUChon은 임상 적용을 전제로 한 ‘임상등급’ 제조 공정을 거쳐 생산됐으며, 종양 형성 가능성이나 유전적 이상 여부에 대한 엄격한 평가를 통과했다. 면역결핍 동물 모델에서도 종양 발생은 관찰되지 않았고, 유전체 분석에서도 임상적으로 문제가 될 만한 변화는 확인되지 않았다. 주지현 교수는 “이번 연구는 연골세포치료제가 왜, 어떻게 효과를 내는지를 명확히 설명한 데 의미가 있다”라며, “기초 연구에서 얻은 과학적 근거를 바탕으로 실제 환자 치료로 이어질 수 있는 가능성을 한 단계 끌어올린 결과”라고 말했다. 이어 “앞으로도 안전성과 유효성을 면밀히 검증해 골관절염 환자에게 실질적인 도움이 되는 치료 전략을 제시하겠다”라고 덧붙였다. 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단은 ㈜입셀과의 이번 연구를 토대로 iPSC 유래 연골세포치료제의 임상 적용 가능성을 지속적으로 검증하고 있다. 현재 골관절염 환자를 대상으로 한 임상 연구에서 안전성 평가를 마쳤으며, 30명 규모의 유효성 검증 임상이 진행 중이다. [그림 1 : (A) 임상 등급 MIUChon 제조, 시험 공정 (B)MIUChon 전임상 연구개요 모식도]

근감소 억제 호르몬 ‘바이글리칸’의 효과 규명

근육 뿐만아니라 노화로 인한 지방간 완화 효과까지 보여 건강한 노화의 지름길, 운동으로 근육과 간 기능지킨다 국립보건연구원 내분비·신장질환연구과 연구진

근감소 억제 호르몬 ‘바이글리칸’의 효과 규명

질병관리청(청장 임승관) 국립보건연구원(원장 직무대리 김원호)은 운동으로 분비되는 근육호르몬 바이글리칸(Biglycan)이 노화로 인한 근감소증과 지방간을 효과적으로 개선하는 효과가 있음을 확인했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 의과학 분야 국제 학술지 「International Journal of Molecular Sciences」에 온라인 게재 되었다. ※ 논문명: Biglycan alleviates age-related muscle atrophy and hepatocellular senescence 국내 메타분석 연구결과에 따르면, 65세 이상 노인 13.1%가 근감소증에 해당하는 것으로 확인됐다. 특히, 70~84세 노인 대상 연구에서는 남성 21.3%, 여성 13.8%가 근감소증을 갖고 있는 것으로 나타났다. 근감소증은 단순한 노화 현상이 아니라 나이가 들면서 근육의 양, 근력, 근기능이 비정상적으로 감소하는 질환이다. 이는 활동장애 및 노인성 만성질환을 유발하고 예후를 악화시키는 위험인자로 사망 위험을 약 3배 이상 높여 건강한 노년 생활을 위협한다. 국립보건연구원 내분비·신장질환연구과 연구진은 미국 국립생물공학정보센터(NCBI) 전사체 오픈 데이터셋 및 혈장 단백체 분석을 통해, 노화로 인해 감소하는 근육 호르몬인 마이오카인(myokine)*에 초점을 맞춰 근감소증 개선 효과를 확인하고자 하였다. 그 결과, 노인의 근육과 혈액에서 마이오카인 중 하나인 바이글리칸의 양이 크게 줄어 있음을 확인했다. * 마이오카인(myokine)은 운동을 통해 근육에서 생성돼 혈액으로 분비되는 호르몬을 지칭, 근기능을 강화시키고,체내 염증과 면역력 조절, 뇌기능 향상에 중요한 역할을 함 쥐를 이용한 실험에서 젊은 쥐에 비해 노화된 쥐는 혈액 및 근육에서 바이글리칸 양이 감소되어 있었고, 노화된 쥐를 4개월간 운동 시킨 결과 근기능이 개선되고 바이글리칸 근육 양이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 운동을 통해 증가된 바이글리칸이 근단백질 합성을 촉진시켜 근감소를 완화시킨다는 사실을 밝혀냈다. [그림] 운동을 통해 분비된 바이글리칸(Biglycan)의 근육과 간 손상 개선효과 모식도 특히, 이번 연구는 근육에서 분비된 바이글리칸이 간으로 이동하여 노화로 인한 지방간 완화에 영향을 준다는 사실을 규명했다. 연구진은 바이글리칸이 노화로 인한 근감소와 지방간을 동시에 완화하는 핵심인자임을 확인했으며, 이번 결과가 향후 항노화 연구와 노인성 만성질환 예방 전략 마련에 중요한 과학적 근거가 될 것으로 기대하고 있다. 김원호 국립보건연구원장 직무대리는 “급속한 고령화와 노인성 만성질환 증가에 대응하여 노인의 근감소 예방의 중요성을 밝히는 연구”라며 “앞으로 국립보건연구원은 노인성 질환 예방관리 연구를 지속적으로 추진 할 것”이라고 밝혔다. 임승관 질병관리청장은 “건강한 노후와 삶의 질을 높이기 위해선 근감소증 예방이 필수적”이라며, “어르신들의 근육 건강을 유지하기 위해서는 겨울철에도 개인에 맞는 맞춤형 운동과 영양관리가 병행되어야 할 것”이라고 밝혔다.

다분절 척추 유합술 후 가관절증 위험 원인 밝혀

뼈 유합 성공 위해서는 나사의 안정적 결합이 중요한 역할 한다는 사실 입증 남성 환자' 가관절증 발생 위험 여성보다 3.7배, 과거 다른 척주 경험자 위험도 3.1배 증가 서울성모병원 정형외과 김영훈·김상일 교수 공동 연구팀

다분절 척추 유합술 후 가관절증 위험 원인 밝혀

가톨릭대학교 서울성모병원 정형외과 김영훈·김상일 교수 공동 연구팀이 다분절 척추 유합술을 받은 환자에서 맨 아래 척추가 제대로 붙지 않아 허리 통증이 지속되거나 재수술이 필요할 수 있는 ‘가관절증(pseudoarthrosis)’의 주요 위험인자를 규명했다. 척추 유합술은 손상된 척추 사이에 금속 나사와 막대를 고정하고 뼈 이식재나 케이지를 이용해 여러 분절이 하나의 뼈처럼 단단히 붙도록 유도하는 수술이다. 특히 척추의 가장 아래 부위인 요추-천추 접합부는 나이가 들며 퇴행성 변화가 쉽게 나타나고, 척추관 협착증이나 척추 전방전위증 환자에서는 광범위 감압과 함께 유합술이 필요하다. ▲ 김 영훈 교수 그러나 가관절증은 단순히 수술 과정이나 숙련도의 문제와는 무관하게, 척추 유합술 이후 뼈가 완전히 붙는 생물학적 혹은 기계적 과정이 제대로 진행되지 않는 경우 발생하는 것으로 알려졌다. 이 경우 통증이 지속되거나 재수술이 필요할 정도로 회복 과정에 큰 영향을 미치는 만큼, 위험인자를 파악하는 것은 치료의 안정성을 높이는 데 중요한 역할을 할 수 있다는 것이다. 이에 연구팀은 서울성모병원에서 요추-천추 추체간 유합술을 받은 88명을 최소 2년 이상 추적하며, 수술 후 2년 시점에서 CT를 통해 유합 상태를 정밀 평가했다. 또한 척추 정렬(골반 기울기, 요추 전만 등)뿐 아니라 통증, 일상 기능 회복 정도 등 임상 결과도 함께 분석했다. 그 결과, 전체 환자 중 18명(20.5%)에서 요추-천추 접합부 가관절증이 발생했음을 확인하였다. 다변량 분석에서는 남성 환자가 여성보다 가관절증 발생 위험이 3.7배, 과거 다른 척추에서 유합술 경험이 있는 환자는 위험도가 3.1배 증가하는 것으로 나타났다. 특히 과거 유합술 경험이 있었던 환자에서 위험도가 증가하는 것은 이미 고정된 척추 분절로 인해 새로 유합된 요추-천추 접합부에 상대적으로 더 큰 기계적 부담이 집중되기 때문으로 추정했다. 특히 수술 후 촬영한 CT 결과에서 제1천추를 고정하는 나사 부분이 느슨해진 것으로 관찰된 환자는 단 22%만이 유합에 성공하는 것이 확인되었다. 이는 뼈 유합 성공을 위해서는 나사의 안정적 결합이 중요한 역할을 한다는 사실을 입증하는 근거다. 반면 수술 전후 척추 정렬 여부는 가관절증 발생과 통계적으로 유의한 연관성이 없었으며, 이는 척추 모양과는 별개로 환자 개인 특성과 나사 안정성이 유합 성공에 더 큰 영향을 미친다는 의미다. 김영훈 교수는 “남성 환자 혹은 과거 척추 유합 경험 환자 등 나사 이완이 발생하기 쉬울 것으로 예상되는 환자는 수술 초기부터 강화된 고정 방법이나 보조 기구 사용 등 예방적 전략이 필요하다.”며, “이번 연구는 수술 전 고위험군을 조기에 식별하고, 환자 맞춤형 수술 전략을 수립할 수 있는 임상적 근거를 제공하고, 이를 통해 가관절증 발생률과 재수술 비율을 낮춰 환자의 회복과 삶의 질을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.”고 말했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 European Spine Journal에 게재되어, 다분절 척추 유합술 후 하부 척추 유합 실패의 위험 요인과 예방 전략을 명확히 제시한 최초의 정량적 근거로 평가된다.

인공 표피로 천식 위험 신호 감지해 조기 진단 가능성 연다

가스·압력·호흡 신호 분석하는 스마트 헬스케어 플랫폼 구현 생체모사 인공 표피와 다중 모드 센싱, AI 기반 신호 인식을 하나의 플랫폼으로 통합한 의미 크다 고려대학교 화학과 김종승 교수 연구팀, 중국 길림대학교 수린(Xu Lin) 교수 공동연구팀

인공 표피로 천식 위험 신호 감지해 조기 진단 가능성 연다

고려대학교(총장 김동원) 화학과 김종승 교수 연구팀이 중국 길림대학교 수린(Xu Lin) 교수 연구팀과 함께, 가스, 압력, 호흡 등의 신호를 동시에 감지하는 ‘인공 표피 기반 스마트 헬스케어 플랫폼’을 개발해 천식 조기 진단을 위한 기반을 마련했다. *인공 표피(Artificial epidermis): 인체 피부의 다층 구조를 모사한 생체모사 센싱 소재 이번 연구 성과는 재료·나노기술 분야 국제학술지 ‘Nano-Micro Letters(IF=36.3, JCR 상위 1%)’에 게재되어, 곧 정식 출판될 예정이다. ▲(왼쪽부터) 고려대 딩치항(Ding Qihang) 박사과정(제1저자), 길림대 수린(Xu Lin) 교수(교신저자), 고려대 김종승 교수(교신저자) 천식은 전 세계적으로 많은 사람들이 겪고 있는 대표적인 만성 호흡기 질환으로, 이산화질소와 같은 환경 자극 물질의 노출, 비정상적인 호흡, 근력 약화 등이 주요 신호로 알려져 있다. 그러나 기존 웨어러블 기기들은 이러한 신호를 동시에, 그리고 정밀하게 감지하는 데 한계가 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 인체 피부의 구조를 모사한 ‘3차원 인공 표피 센서’를 구축했다. 이 센서는 실제 피부처럼 유연해 신체에 자연스럽게 밀착할 수 있으며, 장시간 부착해도 측정 성능이 떨어지지 않는 것이 특징이다. 특히, 이산화질소 농도와 몸에서 발생하는 압력 변화를 각각 감지할 수 있어, 하나의 센서로 여러 신호를 동시에 측정하는 ‘다중 모드 모니터링’이 가능하다. 또한 개발된 센서는 이산화질소를 7초 만에 감지할 만큼 빠르고 민감하며, 습도 변화에도 안정적이다. 더 나아가 공기 중 이산화질소만 골라내는 능력이 다른 가스보다 12.3배 높아 정확성이 뛰어났다. 압력 감지 기능 역시 300회 이상 굽히고 누르는 테스트 후에도 성능이 유지됐다. 연구팀은 이 센서를 유연한 전자 회로와 결합하여, 실시간 무선 모니터링이 가능한 ‘스마트 천식 위험 경고 플랫폼’으로 확장했다. 이 플랫폼은 이산화질소 노출, 호흡 패턴, 압력 변화 등 여러 지표를 동시에 측정해 앱으로 전송하고, 인공지능(AI) 분석을 통해 신호를 97.6% 정확도로 식별했다. 고려대 김종승 교수는 “이번 연구는 생체모사 인공 표피와 다중 모드 센싱, AI 기반 신호 인식을 하나의 플랫폼으로 통합했다는 점에서 의미가 크다”라며, “이를 통해 천식 조기 진단은 물론, 맞춤형 헬스케어와 원격 의료 기술의 고도화에도 기여할 것”이라고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다. ◆그림 설명 : 인공 표피를 기반으로 천식을 조기 진단할 수 있는 스마트 헬스케어 플랫폼







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쌀쌀한 날씨에 멈추지 않는 `기침주의보'
날이 추워지면서 감기 환자와 더불어 기침하는 이들도 늘고 있다. 기침은 누구나 겪는 흔한 증상이지만, 때로는 우리 몸이 보내는 중요한 경고 신호일 수 있다. 단순히 감기라고 생각하고 넘기기엔 위험할 수도, 반대로 너무 걱정할 필요가 없을 수도 있는 기침. 과연 얼마나 오래 지속될 때 병원을 찾아야 할까? 기침은 우리 몸을 지키는 파수꾼 기침은 유해 물질이 기도로 들어오는 것을 막고, 폐와 기관지에 쌓인 분비물을 밖으로 배출하는 정상적인 방어 작용이다. 사레가 들렸을 때 기침을 통해 이물질을 뱉어내는 상황을 떠올려 보면 된다. 즉, 기침은 우리 몸을 보호하기 위해 꼭 필요한 생리 현상이다. 기침 자체가 타인에게 피해를 주는 행위로 인식되기도 하지만 기침을 제대로 하지 못하면 오히려 더 큰 문제가 발생할 수 있다. 음식물이나 구강 내 분비물이 기도로 넘어가 세균 감염을 일으키거나 기관지를 막을 수 있기 때문이다. ▲ 문 지용 교수 뇌졸중과 같은 중추신경계 질환이 있거나 고령으로 인해 신체 기능이 떨어진 분들에게서 폐렴이 자주 발생하는 이유도 바로 이 '방어적인 기침' 기능이 약해졌기 때문이다. 급성 기침 vs 만성 기침, 기간이 중요한 이유 찬 바람이 부는 추운

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서울시병원회 동아병원경영대상 구성욱 강남세브란스병원장에 시상
서 울시병원회(회장 고도일)는 12월 16일 18시 제5회 동아병원경영대상 시상식에서 CEO 부문의 구성욱 강남세브란스병원장을 비롯한 의료 및 행정부문 수상자들을 시상했다. 롯데호텔서울 36층 벨뷰룸에서 열린 이 날 시상식에 앞서 고도일 서울시병원회장은 인사말을 통해 먼저 이 자리를 통해 동아병원경영대상을 받게 될 수상자들에게 축하의 인사를 전한 후 “비록 병원계가 어렵고 힘들었던 2025년 한 해를 보냈지만 희망찬 새해에는 아름다운 색깔로 그려가는 즐겁고 보람찬 한 해를 맞이하기를 바란다”고 했다. 이어 이번 동아병원경영대상 수상자 선정을 위해 심의위원회를 열었던 장석일 부회장(성애병원 의료원장)은 “각 병원에서 추천하여 올라온 수상 후보자 모두 어느 한 분 빠뜨릴 수 없는 귀한 분들이었다”면서 “그러나 수상자 자리가 한정되어 있어 모든 심의위원이 눈물을 머금고 CEO 부문 구성욱 강남세브란스병원장을 비롯한 의료부문 세 분 그리고 행정부문 두 분을 선정하게 됐다”고 밝혔다. 한편 이날 동아병원경영대상을 받은 수상자는 구성욱 원장을 비롯해 의료부문에서 정호연 강동경희대학교병원 교수, 황선숙 서울의료원 간호 부장, 이상선 한일병원 의료기사장 그리고 행정부문에서

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국내 최초 타액 기반 우울증 진단 보조 소프트웨어 의료기기 선보여
정신건강 디지털 헬스케어 전문기업 마인즈에이아이(대표 석정호)가 국내 최초로 타액 내 호르몬을 활용한 우울증 진단 보조 소프트웨어 의료기기 ‘마인즈내비(Minds.NAVI)’의 식품의약품안전처(식약처) 허가를 획득했다고 밝혔다. ‘마인즈내비’는 사용자의 자가보고식 심리 설문 평가와 함께, 타액 내 Cortisol(코르티솔) 및 DHEA(디하이드로에피안드로스테론) 농도 분석을 결합하여 우울증 진단을 보조하는 소프트웨어 기반 의료기기다. 이는 생물학적 지표를 활용한 우울증 진단 보조 기기로는 국내 최초이자, 세계적으로도 상용화된 사례가 없는 혁신적인 시도다. 마인즈에이아이는 연세대학교 강남세브란스병원 정신건강의학과 석정호 교수가 설립한 기업으로, 기존의 심리학적 평가 도구를 재구성한 ‘PROVE Battery’를 기반으로 ‘마인즈내비’를 개발했다. 이 소프트웨어는 사용자가 심리 설문을 완료한 후, 정해진 시간에 타액을 채취해 진단 기관으로 보내면 알고리즘이 이를 분석해 우울증 여부를 보조 진단하는 방식으로 작동한다. 특히, 123명의 피험자를 대상으로 진행된 확증 임상시험에서 ‘마인즈내비’는 민감도 97.22%, 특이도 95.24%라는 높은 진단 정확도를 기록하

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