누렇고 거친 치아 맞춤형 치료 실마리 찾았다

법랑질 생성에 중요한 역할 하는 물질 규명

법랑질형성부전증 가진 가계 31명 유전자 분석

"미토콘드리아 유전자 변이가 법랑질 생성과 관련"

"법랑질형성부전 발병 기전 단서…맞춤형 치료 기대"

연세대학교 치과대학 보철과 이재훈(사진) 교수, 포항공대 생명공학 김상욱 교수 연구팀은 법랑질을 생성하는 '아멜로제네시스' 과정에서 미토콘드리아 유전자의 역할을 규명했다고 6일 밝혔다.(사진 : 세브란스병원 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스] 안호균 기자 = 치아의 가장 바깥면에서 외부 자극을 막아주는 '법랑질'의 생성에 있어 중요한 역할을 하는 물질이 밝혀졌다. 법랑질이 정상적으로 생기지 않는 법랑질형성부전증의 발병 기전을 밝힐 수 있을 것으로 기대된다.

연세대학교 치과대학 보철과 이재훈 교수, 포항공대 생명공학 김상욱 교수 연구팀은 법랑질을 생성하는 '아멜로제네시스' 과정에서 미토콘드리아 유전자의 역할을 규명했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 '임상 경구 조사 저널(Journal of Clinical Oral Investigation)' 최신호에 게재됐다.

법랑질형성부전증은 치아를 보호하고 충치균을 막아주는 법랑질이 정상적으로 형성되지 않는 질환이다. 치아가 누렇게 변하고 석회화가 잘 일어나지 않아 치아 표면이 거칠어진다. 이 때문에 충치에 걸릴 확률이 높아지고 치아가 약해져 쉽게 마모되고 부식될 수 있다.

법랑질형성부전증의 원인으로는 유전적인 영향과 법랑질 형성 시기의 영양 결핍 등이 지목돼 왔다. 많은 연구에서 원인이 되는 유전자 여러 변이들이 보고됐으나 한국인에게 발생할 수 있는 유전 변이에 대한 연구는 없었고 원인 유전자도 찾기 어려웠다.

연구팀은 법랑질형성부전증을 가진 한 가계의 4세대 31명 중 법랑질형성부전증의 영향을 받은 8명과 그렇지 않은 4명 등 모두 12명을 대상으로 타액샘플 채취 방식을 통해 유전자 엑솜 염기서열분석을 시행했다. 엑솜 염기서열분석은 다양한 유전질병의 원인 유전자를 발굴하는데 사용된다.

법랑질형성부전증의 영향을 받지 않은 아버지와 영향을 받은 어머니(1세대)로부터 출생한 4명의 자녀(2세대) 중 2명이 법랑질형성부전증의 영향을 받은 것으로 조사됐다. 3세대와 4세대 가족 구성원 중 일부 구성원들에게서도 법랑질형성부전증의 영향이 이어지는 것을 확인했다.

연구팀은 법랑질형성부전증과 관련된 모든 후보 유전자를 분석했다. 그 결과 미토콘드리아 유전자인 '홀로사이토크롬c' 합성효소 관련 유전자에서 단백질 합성에 영향을 주는 돌연변이가 법랑질을 생성하는 아멜로제네시스 과정에 관련돼 있는 것으로 나타났다.

홀로사이토크롬c 합성효소의 변이체는 유전적 영향을 받은 가족 구성원에서는 관찰됐지만 영향을 받지 않은 가족 구성원에서는 발견되지 않았다.  

또 연구팀은 인구 10만명 중 유전체 변이가 얼마나 자주 발견돼 환자의 기능에 오작동을 일으키는지 측정하는 지표인 기능 상실 관찰·예상 상한 분율(LOEUF) 분석을 통해 해당 변이체의 영향을 분석했다.

그 결과 홀로사이토크롬c 합성효소에서 발견된 변이체는 LOEUF 값이 –0.41로 유해할 것으로 예상됐다. 단백질 구조의 인실리코 분석에서도 법랑질 생성에 있어 부정적인 영향을 미칠 것으로 예측됐다.

이 교수는 :이번 연구를 통해 법랑질을 생성하는 과정에서 미토콘드리아 유전자의 역할을 확인했고 이는 법랑질혈성부전 발병 기전을 밝혀내는 단서가 될 것"이라며 "법랑질형성부전의 근본적인 치료법을 찾아 개인 맞춤형 치료의 기반이 될 수 있도록 후속 연구를 진행할 것"이라고 말했다.

이번 연구는 연세대학교 치과대학병원, 한국연구재단 연구과제와 포항공대 의료기기혁신센터의 지원을 받아 수행됐다.


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