사고나 질병으로 중추신경계 일부인 척수가 손상되는 외상성 척수손상이 발생하면 감각과 기능상실, 사지마비 등의 영구적인 장애로 삶의 질이 크게 떨어진다. 이에 척수손상의 조기 치료와 회복에 대한 연구가 학계에서 지속되고 있다.
이 가운데 최근 한약제제인 신바로2의 외상성 척수손상 치료기전을 확인한 연구논문이 발표돼 주목받고 있다.
자생한방병원 척추관절연구소는 홍진영 박사 연구팀이 척수에 손상을 입은 쥐에게 신바로2를 복강주사한 뒤 아교흉터 형성 억제, 신경세포 축삭 성장 및 발아, 운동기능 회복효과를 확인했다고 밝혔다.
척수손상은 일반적으로 손상 직후 2시간부터 2일까지를 급성, 2일에서 2주는 아급성, 6개월 이후부터는 만성으로 구분한다. 척수손상이 만성화되면 아교흉터가 형성돼 신경의 신호를 전달하는 축삭의 성장을 방해하고 신경성통증을 악화시킨다. 이는 신체부위의 영구적인 기능마비 또는 합병증으로도 이어질 수 있다.
신바로2는 한약제제인 GCSB-5(청파전)를 기반으로 하며 다수의 논문을 통해 척추디스크, 골관절염 등 다양한 근골격계질환 치료 효과가 입증된 바 있다.
홍진영 박사 연구팀은 신바로2가 척수손상에도 효과가 있는지 확인하고자 실험 쥐에게 중증 척수손상을 유발한 뒤 신바로2를 주5일씩 8주간 복강 내 투여했다. 실험대상은 ▲정상군 ▲척수손상군 ▲신바로2 10mg/kg 투여군 ▲신바로2 20mg/kg 투여군으로 나눴다. 이후 축삭 재성장과 염증 및 공동(손상으로 발생한 척수 내 공간) 축소 효과, 아교흉터 형성 억제효과, 운동기능 회복효과 등을 검사했다.
실험결과 우선 동물실험 전 시행한 세포 단위 실험에서 신바로2는 척수손상으로부터 신경세포를 보호하고 축삭 성장을 촉진하는 효과를 보였다. 투여량이 많을수록 세포 보호 및 성장은 더욱 활성화됐다. 또 신바로2가 항염작용을 하는 M2형 대식세포의 발현량을 증가시킴으로써 염증반응을 완화한다는 사실도 동물실험을 통해 분석됐다.
이어진 실험에서는 척수손상 1주 차부터 아교흉터 형성 중 발생하는 주요 인자인 베타 카테닌(β-catenin)과 네스틴(Nestin) 단백질이 신바로2 투여군에서 효과적으로 억제됨을 확인했다. 척수손상 8주 차의 분석 결과에서는 아교흉터 생성에 관여하는 SOX9, CSPG 등의 유전자 발현량도 크게 줄었다.
또 연구팀이 세포의 축삭 성장 및 축삭 발아 변화를 확인하기 위해 세포재생 관련 단백질인NF200(Neuro-Filament200)과 신경전달물질인 5-HT(5-Hydroxytryptamine)를 각각 추적했다. 그 결과 신바로2 투여군의 손상부위에서 축삭 성장과 발아 현상이 활발하게 관측됐다.
운동기능 회복 여부 분석에는 ‘BBB(Basso, Beattie, and Bresnahan) 검사’와 ‘사다리 검사(Ladder Score)’가 활용됐다. 뒷발 움직임 평가를 통해 보행능력의 회복을 분석하는 BBB 검사에서는 신바로2 투여군 모두 유의미한 개선을 보였다. 특히 정상적인 걸음의 횟수를 기록해 기능 회복을 측정하는 사다리 검사에서는 척수손상군보다 약 2~3배 높은 점수를 기록했다.
홍진영 박사는 “이번 연구는 한약재를 기반으로 한 약침액을 통해 손상된 척수신경의 재생 가능성을 규명했다는 점에서 큰 의미가 있다”며 “앞으로 더욱 다양한 실험 모델과 체계적인 검증이 이어져 척수손상 치료에 새로운 치료제로 거듭날 수 있기를 바란다”고 말했다.
한편 이번 논문은 SCI(E)급 국제학술지 ‘Biomedicine & Pharmacotherapy (IF=7.5)’에 게재됐다.
