노화와 줄기세포

진화하는 인공관절 이야기

강남연세사랑병원/고용곤 원장

노화(老化, Aging)의 정의에 있어 재밌는 표현이 있다. 그것은 화학적 정의인데, 어떤 물질이 시간이 경과함에 따라 그 성질이 변한다는 것이다. 마치 초록빛 토마토가 빨갛게 변하는 것처럼 잘 숙성된 과일의 변화를 예로 들 수 있는데, 엄밀히 말하면 이것은 일종의 ‘노화’이다. 이 경우 변화를 일으키는 원인은 단순한 시간의 경과가 아닌 열, 빛, 공기, 수분 등의 영향까지 포함한다.

그렇다면 우리 인체의 노화란 무엇일까? 그것은 신체의 구조와 기능이 점진적으로 저하되고 쇠약해지는 과정을 말한다. 인체는 체구에 따라 30~100조 개, 보통 60조 개 정도의 세포로 구성되는데, 그 종류는 약 220가지나 된다. 마치 광활한 우주 속의 지구를 연상케 한다. 이러한 세포들은 같은 종류별로 모여 조직을 형성하고 맡은 제 기능을 담당한다.

그런데 세포의 염색체 끝 부분에는 ‘텔로미어(Telomere)’라는 것이 존재한다. 사람의 노화는 이 텔로미어의 길이로 가늠할 수 있는데, 그 길이가 길수록 노화 속도가 늦다. 또 텔로미어의 길이는 인간의 수명에도 관여한다. 2009년 호주 출신의 분자생물학자 엘리자베스 블랙번(Elizabeth Blackburn) 교수는 늙지 않는 비밀, 노화의 속도를 늦추는 이 텔로미어의 특성을 발견한 공로로 노벨의학상을 수상하게 된다. 말하자면 진시황도 해결하지 못한 불로장생의 희망을 밝혀낸 것이다. 즉 텔로미어만 제대로 보존시킬 수 있다면 노화의 속도를 늦춰 장수할 수 있다는 얘기다.

세포가 분열할 때마다 이 텔로미어의 길이가 점점 짧아지게 되고, 세포 내 손상이 커지거나 세포가 죽게 되어 결국 세포는 제 기능을 할 수 없게 된다. 세포 분열이 활발한 피부조직의 노화를 떠올리면 쉽게 이해가 될 것이다. 문제는 노화된 세포로 인해 인체의 면역체계를 꼬이게 만든다는 데 있다. 그 때문에 강력한 항염증과 면역 조절 기능을 가진 ‘줄기세포’가 필요한 것이다.

줄기세포는 죽지 않고 끊임없이 반복해 분열하는 ‘불사조’와 같다. 상처 난 신체 조직이 스스로 회복되는 것도 줄기세포 덕분이다. 그런데 아쉽게도 고령의 노인에게는 이 줄기세포가 없다. 관절의 연골과 같이 마모되고 손상을 입으면서 점진적으로 본래의 기능을 잃는 것도 노화의 과정을 의미한다. 우리의 인체는 매우 정교하기 때문에 그리 쉽게, 빠르게 노화하지는 않는다. 본래는 재생의 과정을 거치면서 점진적으로 천천히 노화하는 것이 맞다. 안타까운 것은 관절의 연골은 그렇지 못하다는 것이다. 따라서 굳이 노화의 원인을 따져보지 않아도 줄기세포의 특성만으로 관절 연골의 줄기세포 재생치료가 필요하다는 근거는 충분하다.

사실 인체의 노화는 특정한 질병이 아니다. 다만 면역 기능, 세포의 단백질 합성 능력, 근력 및 골밀도의 감소 등과 같이 생리적 기능이 저하되는 과정이므로 외부적 영향에 매우 취약할 수 있다. 즉 노화가 가속화하면 관절의 손상된 조직이 쉽게 망가져 이전과는 달리 빠른 속도로 제 기능을 잃을 수 있다는 의미다. 그로 인해 보행은 물론 일상생활에서 큰 장애가 될 정도로 거동에 문제가 발생할 수 있다. 따라서 줄기세포 재생치료는 노화가 최정점의 상태가 되기 이전에 시행하는 것이 좋을지 모른다.
 
고령의 노인인 경우, 물론 개인의 건강 정도에 따라 다를 수 있지만 인공관절 치환술이 적절한 선택일 수 있다. 물론 건강한 고령의 노인이라면 줄기세포로 연골의 재생과 관절의 염증을 억제하는 치료가 충분히 도움이 될 수 있다. 하지만 그렇지 못한 고령의 노인에게는 여러 가지 면에서 줄기세포 재생치료와 인공관절 치환술을 진지하게 고려해보아야 할 부분이다.

 

* 본 칼럼의 내용은 헬스조선의 편집방향과 일치하지 않을 수도 있습니다.

진화하는 인공관절 이야기

더 이상 쓸 수 없는 관절을 새 관절로 바꾸는 인공관절
더 길어진 수명, 더 스마트하게 진화하는 인공관절의 과거, 현재 그리고 미래

- 연세대학교 의과대학 졸업
- 연세대학교 세브란스병원 인턴 수료
- 연세대학교 세브란스병원 정형외과 레지던트 수료
- 연세대학교 세브란스병원 정형외과 전문의 수료
- 現 대한정형외과학회 정회원
- 現 대한정형외과 슬관절학회 정회원
- 現 연세대학교 의과대학 정형외과학교실 외래교수
- 現 연세사랑병원장

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