1990년대 중반에 유전학자이자 의사인 제라드 카센티 박사(Gerad Karsenty)는 뼈 속에 높은 농도로 들어있는 오스테오칼신(osteocalcin)이라는 미스테리한 물질에 대해 관심을 가졌다. 그는 쥐를 대상으로 한 실험에서 쥐에게서 오스테오칼신을 제거하면 쥐의 뼈에 뭔가 문제가 발생할 것을 예상했다. 그러나 예상과 달리 뼈에는 아무런 문제가 발생하지 않았고 그의 말을 빌자면 깊은 좌절을 맛보게 하는 현상이 대신 일어났다.

그 쥐의 배는 뚱뚱해졌고 교배를 하는데도 문제가 생기고 멍청해졌다. 멍청해졌다는 것은 쥐가 결코 물거나 탈출하려는 것과 같은 호전적인 행동을 전혀 하지 않았다는 것이다. 콜럼비아 대학 병원에서 유전발달학 과장으로 재직하고 있는 제라드 카센티는 거의 20년간 오스테오칼신에 대해 연구해왔다. 뼈 속에서 오스테오칼신의 역할은 알려지지 않았지만 그는 그 물질이 쥐의 지방질 저장, 간, 근육, 췌장, 고환, 심지어는 두뇌에도 광범위한 영향을 끼친다는 것을 규명했다. 다시 말해 뼈에서 나오는 오스테오칼신은 인체 전반에 걸쳐 모든 중요한 과정을 조절하는 메신저라는 것이 밝혀진 것이다.

이러한 발견은 연구자들로 하여금 뼈를 보는 관점을 바꾸어 놓았다. 뼈는 단지 인체의 구조를 떠받치고 칼슘과 인을 저장하는 기능 뿐 아니라 멀리 떨어진 세포들까지 명령을 전달한다는 것이다. 적어도 쥐에게 있어서는 오스테오칼신이 두뇌와 직접 대화를 하기도 한다. ‘누가 뼈를 내분비 기관이라고 상상이나 했겠는가? 내분비기관이라면 부신(adrenal gland)나 뇌하수체(pituitary)를 상상하지 뼈는 떠올리지 못할 것이다.’라며 신경과학자이자 노벨상 수상자인 에릭 칸델(Eric Kandel)은 이러한 발견이 대단히 중요하다고 강조한다.

그러나 칸센티 박사는 오랫동안 우리 인간의 뼈가 인체의 형태를 구성하는 것 말고도 더 많은 일을 한다고 믿어왔다. 2007년 그는 뼈가 혈당을 조절하는 데 중요한 역할을 한다고 밝혔다. 오스테오칼신을 제거한 쥐는 반드시 당뇨에 걸리고 인슐린에 덜 반응하고 인슐린을 덜 생산하나 그 쥐에게 오스테오칼신을 주입하면 다시 인슐린에 반응하고 혈당치가 정상으로 돌아온다는 것이다. 칸센티가 이러한 사실을 학회에 발표하자 내분비 전문가들은 이러한 사실이 의미하는 엄청난 의미에 주목했다.

이와 더불어 칸센티는 뼈와 생식능력과의 연관성을 제기했다. 2011년 그는 뼈가 남성의 생식능력에 중요한 역할을 한다는 사실을 입증했다. 오스테오칼신을 생산하지 못한 쥐는 비정상적으로 낮은 테스토스테론(testosterone)을 보이고 불임이라는 것이다. 반면에 오스테오칼신 수치가 높은 쥐는 더 많은 테스토스테론을 생산하고 더 빈번하게 새끼를 낳는다는 것이다(암컷 쥐에게서는 이러한 메커니즘이 증명되지 않았다).

가장 최근의 연구는 뼈와 두뇌와의 관련성을 밝힌 것이다. 세포저널(journal cells)에 발표된 연구에서 칸센티 박사는 뼈가 기억력과 기분을 좌우하는데 직접적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 오스테오칼신을 생산하지 못하도록 조작된 쥐는 매우 불안정하고 우울하고 공간을 구별하는 능력을 완전히 상실한다는 것이다. 그러나 쥐에게 오스테오칼신을 주입했더니 기분이 나아지고 기억력 테스트 결과도 정상으로 돌아왔다. 임신한 쥐에게 있어 어미 쥐의 뼈에서 나온 오스테오칼신은 태반을 통해 들어가 태아의 두뇌발달을 돕는 것도 밝혀냈다. 다른 말로 하면 뼈는 태어나기 전부터 두뇌의 신경세포와 대화한다는 것이다.

이러한 사실이 인간에게는 무엇을 의미하는 것일까? 우리가 나이를 들면서 뼈 세포의 양도 감소한다. 기억력 상실, 근심걱정, 우울증 역시 흔해진다. 이것들은 별개의 것으로 보이고 나이가 들면 어쩔 수 없는 현상이라고 받아들여 지지만 사실은 상호 연결되어 있다.
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<김준 한의사 <뉴욕힐링센터소장>>