연구팀은 뼈 건강을 ‘칼슘 부족’의 문제로만 보던 기존 접근에서 벗어나, 면역체계 조절을 통한 골대사(new bone metabolism control) 관점에서 면역–골대사 연계 치료의 가능성을 입증했다.

27일 전남대학교에 따르면, 치의학전문대학원 치과약리학교실 고정태 교수 연구팀(공동 제1저자: Xianyu Piao 박사, 송주한 박사) 은 면역 단백질 Caspase-11이 뼈를 파괴하는 세포의 형성에 직접 관여한다는 사실을 밝혀내며, 골질환 치료의 새로운 가능성을 제시했다.

이번 연구는 Caspase-11이 전통적으로 알려진 염증성 세포사멸(pyroptosis) 기능 외에도, 비사멸성(non-pyroptotic) 경로를 통해 파골세포(osteoclast) 분화를 촉진할 수 있다는 점을 처음으로 입증한 데 의의가 있다.

파골세포는 뼈를 흡수하는 주요 세포로, 과도한 활성은 골다공증·치주염·관절염 등에서 병적 골소실을 일으키는 핵심 요인으로 알려져 있다.

연구팀은 Caspase-11 유전자가 결핍된 생쥐 모델과 선택적 억제제를 이용해 Caspase-11 기능을 차단한 결과, 파골세포 형성이 현저히 감소하고 골소실도 억제됨을 확인했다.

특히 Caspase-11이 세포질에서 핵으로 이동해, 파골세포 형성을 억제하는 단백질인 PARP-1을 절단·비활성화시킴으로써 파골세포 분화를 촉진한다는 분자 수준의 기전도 함께 규명했다.

이는 Caspase-11이 면역반응 단백질을 넘어, 뼈 리모델링을 조절하는 핵심 인자로 기능할 수 있음을 보여주는 결정적 단서로 평가된다.

고정태 교수는 “Caspase-11이 뼈 건강에 직접 영향을 미칠 수 있다는 점은 지금까지 조명되지 않은 영역이었다”며, “이번 연구는 면역 단백질의 역할을 골대사 차원에서 새롭게 규명함으로써, 면역과 뼈의 관계에 대한 기존 지식을 확장하고 골다공증·치주염·관절염 등 다양한 골질환의 새로운 치료 전략 수립에 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 선도연구센터(MRC), 중견연구, 세종과학펠로우십, 그리고 교육부·한국연구재단 글로컬R·D지원사업의 지원으로 수행됐다.

연구결과는 생명과학 분야의 저명 국제학술지 Cell Death · Differentiation(IF: 15.4, JCR 생화학·분자생물학 분야 상위 2.3%)에 2025년 10월 22일 온라인 게재됐다.