[메가경제=정진성 기자] 무릎통증은 일상에서 흔하게 겪는 증상 중 하나지만, 단순한 근육 피로나 일시적인 통증으로 치부하면 안된다. 초기에는 가벼운 불편감으로 시작되더라도, 시간이 지나면서 통증이 반복되거나 활동 시 불편이 커지는 경우가 적지 않다. 특히 계단을 오르내리거나 오래 걷는 과정에서 통증이 심해지고, 심한 경우 휴식 중에도 불편함이 이어질 수 있다.

 

▲ 사진제공 : 클랍아트코리아

 

무릎통증은 단순 근육 문제가 아닌 관절 내부 구조 변화와 관련된 경우가 많다. 대표적으로 연골 손상은 무릎통증의 주요 원인으로 꼽힌다. 무릎 관절은 체중을 지탱하면서 반복적인 충격을 받는 부위로, 시간이 지나면서 연골이 점차 마모되기 쉽다. 이러한 변화가 누적되면 염증과 통증이 발생하고, 증상이 반복되는 양상이 나타날 수 있다.

 

또한 무릎에 가해지는 부담은 개인의 활동량이나 체중, 움직임 패턴에 따라 달라질 수 있다. 반복적인 사용이나 갑작스러운 움직임, 관절에 부담을 주는 자세 등이 누적될 경우 통증이 발생하거나 악화될 수 있으며, 일부에서는 연골이나 인대, 힘줄과 관련된 손상으로 이어지기도 한다.

 

현재 무릎통증 관리를 위해 스테로이드 주사 또는 히알루론산 주사치료가 주로 활용된다. 뼈주사로 불리는 스테로이드 주사는 염증을 줄이고 통증을 완화하는 데 도움을 줄 수 있으며, 일명 연골주사 ‘히알루론산 주사’는 관절 내 윤활 작용을 통해 움직임 개선과 통증 완화에 기여할 수 있다. 다만 이러한 치료는 통증 조절에 초점이 맞춰져 있어 손상된 조직 자체를 회복하는 데에는 한계가 있다.

 

특히 무릎 관절은 연골과 세포외기질로 구성된 구조로, 단순한 통증 완화만으로는 장기적인 상태 개선을 기대하기 어렵다. 연골은 콜라겐, 엘라스틴, 콘드로이친, 히알루론산 등 다양한 성분으로 이루어져 있으며, 이러한 세포외기질은 마찰과 염증 등에 의해 지속적으로 분해되기 때문에 세포가 새로운 성분을 생성하고 유지하는 과정이 함께 필요하다.

 

 

■ 연골은 ‘성분’이 아닌 ‘수용체 신호’로 유지·재생된다.

연구에서는 연골이 스스로 재생하는 것이 아니라, 세포막에 존재하는 수용체를 통한 신호 작용에 의해 재생되고 유지된다는 점이 강조되고 있다.

연골세포에는 다양한 수용체가 존재하며, 각각은 서로 다른 기능을 수행한다. 일부는 염증 반응을 조절하고 기존 구조를 보호하는 역할을 하며, 또 다른 일부는 새로운 세포외기질을 생성하며 재생과정에 관여한다. 이처럼 연골은 여러 신호가 동시에 작동하는 구조 속에서 유지된다.

 

■ DEM, 복수 수용체에 작용하는 ‘복합 신호 구조’

이러한 연골의 작동 원리 속에서 난막 유래 성분인 DEM(Dynamic Eggshell Membrane)이 하나의 예로 제시되고 있다. DEM은 콘드로이친, 콜라겐, 히알루론산, 엘라스틴, IGF-1 등 다양한 결합체를 포함한 복합 구조를 가지고 있으며, 이를 기반으로 TLR뿐 아니라 CD44, DDR, IGF-1, 인테그린 등 여러 수용체에 동시에 작용할 수 있다.

 

이러한 구조는 기존 세포외기질을 유지하는 기능뿐 아니라 새로운 세포외기질을 생성하는 과정까지 함께 유도할 수 있는 기반으로 작용한다. 그 결과 염증 감소, 연골 탄성 유지, 윤활 환경 형성 등 연골 상태 전반과 관련된 과정에 영향을 줄 수 있다.

 

특히 이러한 다중 작용은 ‘시그널링 시너지’로 설명된다. 하나의 신호보다 여러 신호가 동시에 작용할 때 세포 반응이 더 크게 나타나는 현상으로, 복수의 수용체가 동시에 활성화될 경우 세포 반응이 단순 합이 아닌 증폭 형태로 나타날 수 있다.

 

■ 연구에서 관찰된 연골 관련 지표 변화

국제 학술지 Applied Sciences(2024)에 게재된 연구에서는 DEM 처리 시 연골세포에서 Col-2 유전자 발현이 증가했으며, 연골세포 분화를 조절하는 SOX9, 수분 유지에 관여하는 Aggrecan 유전자 발현도 함께 증가한 것으로 나타났다. 또한 연골 분해에 관여하는 효소인 MMP-2와 MMP-9의 분비는 60% 이상 감소했으며, 염증 지표인 5-LPO와 PGE2 역시 60~70% 이상 감소한 결과가 확인됐다.

 

인체 적용 시험에서도 변화가 관찰됐다. 폐경 후 여성 60명을 대상으로 2주간 하루 500mg의 DEM을 섭취하게 한 결과, 섭취 1주 만에 연골 손상 지표가 17.2% 감소했으며, 운동 후 관절 경직은 56.3% 완화된 것으로 나타났다.

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