[라포르시안] 연세의료원은 치과대학병원 이재훈 교수팀이 당뇨 환자의 임플란트 성공률이 낮은 원인과 이를 해결할 실마리를 찾았다고 13일 밝혔다.
임플란트 치료의 성공 여부는 수술 후 주변 뼈 형성과 유착에 달려있다. 뼈가 잘 자라나 단단히 붙어야 삽입한 임플란트가 고정돼 치아로서의 기능을 제대로 할 수 있기 때문이다.
일반 성인은 이런 과정에 특별한 문제가 없어 임플란트 성공률이 95%에 달하지만 혈당 조절이 잘 되지 않는 당뇨 환자는 그렇지 못해 치료 성공을 기대하기 어렵다.
연구팀은 이를 설명하는 몇 가지 원리 중 'HIF-1α'라는 전사인자의 역할에 주목했다. HIF-1α는 사람의 몸에서 기인한 전사인자로 골절이나 뼈를 잘라내는 수술 후 치유되는 과정에서 발현돼 혈관 형성, 나아가 뼈의 형성을 촉진하는 역할을 한다.
당뇨 환자는 HIF-1α의 발현이 안정적이지 못하다. 혈당의 영향이 그 이유를 설명하는 가설 중 하나다. 혈당이 높아져 있을 시에는 HIF-1α의 축적이 억제되기 때문에 혈당이 잘 조절되지 않는 당뇨 환자의 경우 HIF-1α가 충분히 쌓이고 기능하기 어렵다.
이 교수팀은 당뇨 환자의 체내에 HIF-1α가 필요한 양 만큼 축적되기 어렵다면 이를 외부에서 공급하는 방법으로 문제를 해결할 수 있을 것이라는 가설을 바탕으로 연구에 착수했다.
이를 위해 ▲정상인 동물 군에 HIF-1α를 표면 처리한 임플란트를 식립한 그룹(NH) ▲정상인 군에 HIF-1α를 표면 처리하지 않은 임플란트를 식립한 그룹(NP) ▲당뇨를 앓고 있는 동물 군에 HIF-1α를 표면 처리한 임플란트를 식립한 그룹(DH) ▲당뇨를 앓고 있는 군에 HIF-1α를 표면 처리하지 않은 임플란트를 식립한 그룹(DP) 등 4개 그룹으로 나눠 임플란트 표면 골 접촉과 골량을 살폈다.
연구 결과 임플란트 표면 골 접촉의 경우 HIF-1α를 표면 처리한 임플란트를 식립한 정상 그룹(NH)은 55%, HIF-1a를 표면 처리하지 않은 임플란트를 식립한 정상 그룹(NP)은 45%, HIF-1α를 표면 처리한 임플란트를 식립한 당뇨 그룹(DH)은 38%, HIF-1α를 표면 처리하지 않은 임플란트를 식립한 당뇨 그룹(DP)은 18%로 확인됐다. 정상 군에서는 물론 당뇨 군에서도 HIF-1α의 표면 처리 여부가 임플란트와 뼈의 결합에 확연한 차이를 유발하는 것으로 나타났다.
골량도 각 그룹에서 50%, 50%, 47%, 28%인 것으로 분석돼 당뇨를 앓고 있는 군이라도 HIF-1α를 표면처리하면 정상 군에 근접한 수치를 보였다.
이 교수팀은 또 전달체에 HIF-1α를 연결해 세포핵까지 전달하는 단백질 전달기술 PTD(protein transduction domain)을 사용했다.
이 교수는 "이번 연구를 통해 당뇨를 앓는 분들도 성공적인 임플란트 치료를 할 수 있는 전기가 마련되길 바란다"면서 "골 형성에 효과적인 전사인자를 용이하게 전달할 수 있는 방법까지 찾았다는 점에서 의미가 크다"고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받았으며 의학 관련 분자 학회지 'Molecules' 최근호에 실렸다.