뼈 재형성 균형 되찾는 네딜화 작동 원리 확인

서울대학교 의과대학 전양숙 교수와 정형외과 김홍석 교수 공동연구팀이 네딜화가 골흡수와 골형성을 반대 방향으로 조절하는 골 항상성의 핵심 분자 스위치임을 규명했다. 하나의 기전을 제어해 파골세포의 골흡수는 낮추고 조골세포의 골형성은 보존할 가능성을 전임상 수준에서 확인한 연구다.

연구팀은 공개 전사체 데이터와 골다공증 환자의 대퇴골두 조직, 난소를 절제한 골다공증 마우스 모델을 분석해 네딜화 관련 인자인 NAE1과 NEDD8의 발현 증가를 확인했다. 단백질에 작은 단백질인 NEDD8을 결합시켜 기능과 안정성을 조절하는 네딜화는 파골세포에서 c-Cbl이 NFATc1의 분해를 막아 세포 분화와 골흡수를 촉진하는 방식으로 작동했다. 조골세포에서는 Rbx1이 Runx2의 네딜화를 유도해 단백질 분해와 골형성 감소를 일으켰으며, Rbx1을 억제하자 Runx2가 안정화돼 골형성이 늘었다.

골다공증은 파골세포가 뼈를 흡수하는 작용과 조골세포가 새 뼈를 만드는 작용의 균형이 깨지면서 발생한다. 폐경 후에는 골흡수가 증가하는 동시에 골형성이 감소하지만, 기존 치료는 두 기능 가운데 한쪽을 억제하거나 촉진하는 데 집중돼 골 재형성의 균형을 함께 회복하는 데 한계가 있었다. 이번 연구에서 확인된 네딜화 활성은 NFATc1을 안정화해 골흡수를 늘리는 한편 Runx2를 분해해 골형성을 줄이는 양방향 작용을 보였다.

폐경 후 골다공증 마우스에 네딜화 억제제 MLN4924인 페보네디스타트를 투여한 결과 골밀도와 골량, 골 미세구조가 개선됐다. 골흡수 지표 CTX-1은 감소하고 골형성 지표 P1NP는 증가해 두 과정이 동시에 조절될 가능성도 확인됐다. 연구 결과는 국제학술지 ‘Experimental & Molecular Medicine’에 2026년 8월 3일 온라인 게재됐다. 연구팀은 네딜화 조절 기전을 차세대 이중작용 골다공증 치료제와 골조직 선택적 표적 치료제 개발로 확장할 계획이다.