(서울=뉴스1) 성재준 바이오전문기자 = 근육이 손상된 고령자에 염증을 완화하는 약물을 투여한 뒤 마사지 같은 기계적 치료법을 시행하면 젊은 근육 손상 환자와 비슷한 회복력을 보일 수 있다는 해외 연구 결과가 나왔다.

아직 동물실험 단계이지만 연구팀은 향후 개인 맞춤형 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대했다.

27일 미국 하버드대학교 비스 바이오 응용공학 연구소와 공학 및 응용과학대학(SEAS) 연구팀은 노인들의 근육 부상을 치료하는 열쇠를 찾았다며 염증을 조절하면 손상된 노화 근육 회복이 가능해 비침습적인 기계요법이 효과를 볼 수 있다고 밝혔다. 해당 연구 결과는 미국 과학진흥학회가 발간하는 국제학술지 '사이언스로보틱스'(Science Robotics)에 게재됐다.

마시지를 포함한 기계적인 힘을 사용해 조직이 치유되도록 자극하는 것은 수십년 동안 이루어진 물리치료의 한 형태다. 하지만 이런 비침습적인 기계요법은 고령 환자에서 효과가 크게 떨어진다. 이에 연구팀은 근육 손상 고령 환자가 젊은 환자처럼 기계요법의 혜택을 받을 수 있는 방법이 있는지 조사했다.

연구팀은 마사지건 같은 로봇 치료장치를 개발했다. 이 장치는 근육이 손상된 생쥐에게 필요한 기계요법을 정확하게 전달하고 손상 부위에서 나타나는 생물학적 효과를 측정할 수 있도록 만들어졌다.

연구팀은 기계요법이 노화된 근육의 염증을 더 키워 손상된 근육 조직을 대체하는 역할을 하는 근육 줄기세포를 방해해 정상적인 치유 과정이 이루어지지 않는다는 사실을 발견했다.

어린 생쥐를 대상으로 실험한 결과 기계요법은 염증을 완화해 근육이 치유되는 속도를 높였다. 하지만 고령 생쥐의 노화된 근육에서는 같은 방식으로 치료를 해도 반대 효과가 나타났다. 기계요법이 늙은 개체의 근육 손상을 악화시킨 것이다.

이후 고령 생쥐에서 염증을 조절하면 근육 치료에 더 도움되는지 확인했다. 기계요법과 염증치료를 함께하면 노화된 근육의 치유 과정이 개선되고 항염증치료만 진행하는 것보다 효과가 컸다.

연구팀이 근육 줄기세포를 면밀히 관찰한 결과, 기계요법 등으로 근육에 부하를 가하면 '세포역학신호변환 경로'를 통해 세포 행동에 영향을 미친다는 것을 확인했다. 세포역학신호변환 경로는 외부에서 피부에 물리적인 힘을 가했을 때 피부 안에서 일어나는 여러가지 생화학적인 반응을 말한다.

또 노화된 줄기세포 회복이 염증 때문에 방해를 받았지만, 염증을 제어할 수 있으면 세포가 기계적인 자극에 반응할 수 있는지 알아보았다.

연구팀은 기계요법과 함께 노화된 근육에 스테로이드 호르몬인 '글루코코르티코이드' 형태 항염증 요법을 실시했다. 그 결과, 약물은 노화 근육에서 발생하는 염증 수준을 손상된 젊은 근육 수준으로 감소시킨 것을 발견했다.

근육 세포에 기계적인 자극을 지속하면서 염증을 제거하면 손상을 입은 노화 근육도 젊은 근육처럼 기계적인 부하에 긍정적으로 반응하며 치유 효과를 볼 수 있었다.

연구팀은 "고령 환자는 염증을 조절하는 것이 핵심이 될 것"이라고 강조하며 환자 집단에 맞게 기계요법 적용을 조절해야 한다고 설명했다. 나이가 들면서 근육 줄기세포와 면역세포가 기계요법에 반응하는 방식에 차이가 나 '일률적'으로 적용하기 어렵다는 이유이다. 또 염증이 오래된 근육 재생에 필요한 노화 줄기세포 기능을 추가로 손상한다는 점도 있다.

이어 "나이가 들면서 근육 치유와 염증에 대한 반응이 변한다는 것은 잘 알려져 있다. 어린 동물에서 수행한 연구에서 관찰된 것과 같은 기전이 사람이 나이 들었을 때도 동일하게 유지되는지를 알아볼 필요가 있다. 이번 연구를 바탕으로 모든 연령대의 부상을 치료할 수 있는 개인 맞춤 치료법을 개발할 수 있을 것"이라고 말했다.