왼쪽부터 생명과학과 다런 윌리엄스 교수, 정다운 연구교수, 이상훈 박사과정 학생. GIST 제공

노화로 인해 발생하는 근감소증의 핵심 유발 인자가 단백질 ‘DUSP22’임을 세계 최초로 규명하고, 이를 억제하면 근육 회복이 가능하다는 연구 결과가 나왔다.

광주과학기술원(GIST)은 생명과학과 다런 윌리엄스 교수 연구팀이 DUSP22의 과활성화가 근위축을 유발하는 공통 경로임을 밝혀냈다고 24일 밝혔다. 동시에 이 단백질을 억제하는 후보물질 ‘BML-260’을 활용해 근육 소실을 막을 수 있음을 입증했다.

근감소증은 노화, 만성질환, 스테로이드 약물, 장기 입원 등으로 발생하며, 낙상·골절·보행 장애와 사망률 증가와 밀접한 질환이다. 아직까지 이를 치료하거나 억제할 수 있는 승인된 약물은 없다.

연구팀은 근감소증 환자의 근육 조직과 노화·스테로이드 약물(덱사메타손)·사지 고정 등으로 유도한 근위축 동물모델을 분석해 공통적으로 DUSP22의 과도한 발현을 확인했다. 이 단백질은 JNK 신호 경로를 통해 세포의 증식·분화·사멸에 관여하지만, 근육 조직에서의 기능은 명확히 밝혀진 바 없었다.

이에 따라 유전자 침묵(siRNA) 기법과 DUSP22 선택적 억제 화합물(BML-260)을 사용해 근육 위축 완화 여부를 실험했다. 그 결과, DUSP22 과발현 시 근육 형성이 억제되고 근감소 관련 유전자인 Atrogin-1, MuRF-1의 발현이 각각 2배 가까이 증가했다. 반면 BML-260 투여 시 두 유전자의 발현이 각각 52%, 57% 감소했으며, 근육 위축이 현저히 줄었다.

노화 마우스에 BML-260을 투여한 결과, 골격근 무게는 약 26%, 근섬유 직경은 약 25% 회복됐고, 근력은 최대 55% 향상되는 등 뚜렷한 개선 효과가 나타났다. 이 같은 결과는 사지 고정 모델과 사람 유래 근세포 모델에서도 동일하게 재현돼 임상 적용 가능성도 확인됐다.

윌리엄스 교수는 “DUSP22가 근육 소실의 핵심 인자로 작용함을 세계 최초로 밝혔으며, 유전자 억제와 저분자 화합물을 통해 근감소증을 효과적으로 완화할 수 있음을 입증했다”며 “향후 치료제로 발전시키기 위한 후속 연구를 이어갈 계획”이라고 밝혔다.

이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업과 정보통신기획평가원의 지원을 받았으며, 연구 결과는 국제학술지 ‘EMBO Molecular Medicine’ 2025년 5월호에 게재됐다. DUSP22와 억제 화합물에 대해서는 국내외 특허 출원도 완료됐다.