한약재 ‘방풍’ 투여했더니…손상된 뼈 회복 지표 개선

자생한방병원, 방풍의 뼈 재생 작용 기전 규명
동물실험서 골부피·골밀도 증가 효과 확인
골절·골다공증 활용 가능성…추가 연구 필요

한약재로 활용하기 위해 건조한 뒤 얇게 절편한 방풍./자생한방병원

관절 통증과 염증 치료에 사용해 온 한약재 방풍(防風)을 투여한 동물실험에서 손상 부위의 골부피와 골밀도가 증가한 것으로 나타났다. 뼈를 만드는 조골세포의 활동은 늘고 뼈를 흡수하는 파골세포의 활동은 줄어드는 변화도 확인됐다. 다만 세포·동물실험 단계인 만큼 실제 골절이나 골다공증 환자에게 같은 효과가 나타나는지는 추가 연구가 필요하다.

자생한방병원 척추관절연구소는 방풍 추출물이 뼈 재생에 미치는 영향을 분석한 연구 결과를 SCI(E)급 국제학술지 '첨단 생물학(Advanced Biology, IF=3.2)'에 게재했다고 28일 밝혔다.

연구팀은 실험쥐의 대퇴골에 작은 구멍을 낸 뒤 방풍 추출물을 용량별로 1주일간 투여하고 마이크로 컴퓨터단층촬영(micro-CT)으로 회복 정도를 살폈다. 그 결과 방풍 추출물의 투여량이 많을수록 새로 형성된 뼈의 양을 나타내는 골부피와 뼈가 얼마나 촘촘한지를 보여주는 골밀도가 증가했다.

뼈의 생성과 흡수에 관여하는 지표에서도 변화가 나타났다. 파골세포의 활동을 나타내는 'TRAP 양성세포'는 감소한 반면 골형성 지표인 '오스테오칼신(OCN)'의 발현은 증가했다. 연구팀은 이를 토대로 방풍이 새로운 뼈의 형성을 촉진하는 동시에 기존 뼈의 손실을 억제할 가능성을 확인했다.

방풍은 미나리과에 속하는 식물로 방풍나물과는 다른 식물이다. 예로부터 관절 통증과 염증을 다스리는 약재로 사용돼 왔으며, 허리디스크 등 근골격계 질환에 처방하는 '신바로'의 구성 약재 중 하나다. 신바로에는 방풍 외에도 우슬·오가피·구척·대두황권·두충 등이 사용된다.

뼈는 오래된 조직을 없애는 파골세포와 새로운 조직을 만드는 조골세포의 작용이 균형을 이루며 유지된다. 노화나 폐경에 따른 호르몬 변화 등으로 골흡수가 골형성을 지속해서 앞지르면 골다공증과 골절 위험이 커진다.

현재 골다공증 치료에는 골흡수를 억제하는 비스포스포네이트와 골형성을 촉진하는 부갑상선호르몬제제 등이 사용된다. 연구팀은 근골격계 질환 치료에 사용해 온 방풍이 골형성과 골흡수에 어떤 영향을 미치는지 세포·동물실험을 통해 분석했다.

대퇴골 결손부위 micro-CT 촬영 결과, 방풍을 투여하지 않은 무처치군(위)은 골절로 생긴 구멍이 그대로 남아있었다. 반면, 방풍(SDS) 400mg/kg 투여군(아래)은 새로운 뼈가 자라나 구멍 대부분을 메운 것을 확인할 수 있다./자생한방병원

세포실험에서도 골형성과 관련된 변화가 확인됐다. 연구팀이 실험쥐의 두개골에서 분리한 조골세포에 방풍 추출물을 농도별로 처리한 결과 세포 독성 없이 조골세포의 분화가 촉진됐다. 뼈 형성 초기에 증가하는 효소인 알칼리성 인산분해효소(ALP)의 활성이 높아졌으며, 뼈가 단단해지는 과정에서 나타나는 칼슘 침착도 증가했다. 조골세포 분화를 조절하는 유전자(RUNX2)와 골기질을 구성하는 유전자(Col1a1)의 발현도 늘었다.

연구팀은 분자결합 시뮬레이션을 통해 세포·동물실험에서 나타난 변화의 작용 기전도 분석했다. 방풍의 주요 성분인 '프림-오-글루코실시미퓨긴(prim-O-glucosylcimifugin)' 등은 파골세포의 활동에 관여하는 수용체 단백질(RANK)과 조골세포의 활동에 관여하는 단백질(RUNX2)에 안정적으로 결합할 가능성이 있는 것으로 예측됐다.

세포·동물실험과 시뮬레이션 결과를 종합하면 방풍이 골형성을 촉진하면서 골흡수를 억제할 가능성을 보여준다는 게 연구팀의 설명이다. 다만 이번 연구는 사람을 대상으로 한 임상시험이 아니어서 실제 골절 회복이나 골다공증 치료 효과를 확인하려면 추가 연구가 필요하다.

김현성 박사는 "그동안 항염증·면역조절 효능으로 알려져 있던 방풍이 골형성과 골흡수를 동시에 조절해 골절 치유에도 기여할 수 있다는 사실을 처음으로 확인했다는 데 의의가 있다"며 "향후 장기 관찰 연구를 통해 방풍과 이를 포함한 한약 처방의 골절 치료 근거를 더욱 구체화하겠다"고 말했다.