서울대 수의과대학 김대용 교수팀과 한양대 최재훈 교수 공동연구팀이 혈관 평활근 세포의 골/연골 형성 세포 전환을 억제함으로써 동맥 경화 칼슘 침착의 억제자로 기능하는 TXNIP (thioredoxin-interacting protein)의 역할을 규명했다.

심근 경색, 뇌경색, 협심증 등과 같은 심혈관계 질환의 주요 원인 병변인 동맥 경화는 높은 확률로 칼슘 침착이 일어나게 되고 결절을 형성해 병변의 파열을 유발하거나 치료 스텐트의 작용을 저해할 수 있다.

지금까지의 연구에 따르면 동맥 경화 칼슘 침착의 주요 원인으로 혈관 평활근 세포가 "표현형 전환 과정”을 통해 골/연골 형성 세포를 형성하고 이들이 능동적으로 칼슘 침착을 유발하는 것이라 여겨지고 있지만그 과정에 대한 기전이나 조절 인자에 대해서는 밝혀진 바가 많지 않다. 

연구진은 다양한 마우스 모델과 단일 세포 RNA 시퀀싱 (single-cell RNA-sequencing), 동맥 평활근 일차 세포배양 등의 실험 기법을 이용해 동맥 경화 병변 내에서 칼슘 침착을 유발하는 주원인인 골/연골 형성 세포 집단을 characterization 했고 이 세포 집단이 혈관 평활근 세포로부터 대부분 기인함을 확인했다.

또한 실제 병변 조직에서 골/연골 형성 세포 집단과 칼슘 침착간의 인접한 위치 관계를 파악했다.

연구진은 TXNIP가 중간 단계 혈관 평활근 세포에서 골/연골세포 분화의 주 기전인 BMP (bone morphogenetic protein) signaling을 억제함으로써, TXNIP가 혈관 평활근 세포의 골/연골세포 전환을 억제하고 있음을 밝혀냈다.

이를 통하여 연구진은 동맥 경화 칼슘 침착의 억제자로 기능하는 TXNIP의 새로운 역할을 규명했다.

본 연구는 동맥 경화 병변의 칼슘 침착의 세포/분자학적 기전을 밝힘으로써 동맥 경화에 병태생리에 대한 이해도를 높혔으며, 나아가 동맥 경화 칼슘 침착에 대한 잠재적 치료 인자를 발굴했다는데 의의를 가진다.

이번 연구결과는 국제 학술지 'Circulation Research (IF 23.213)'에 게재됐다.