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뉴트리코어 DEM 이미지 (출처=클립아트 코리아)

고령화와 함께 골관절염 환자가 늘어나면서 관절 건강 시장도 빠르게 확대되고 있다. 국내 관절 건강기능식품 시장은 2024년 기준 약 4800억원 규모로 급성장했으며 전체 건강기능식품 시장 내에서 프로바이오틱스, 멀티비타민 의 뒤를 이어 세 번째로 많은 비중을 차지하는 규모다.

그 동안 관절 건강 시장에서는 콘드로이친, 타마플렉스 등과 같은 특정성분의 제품이 주를 이뤘지만, 최근에는 연골세포 수용체와 결합해 새로운 세포외기질 생성을 유도하는 DEM(Dynamic Eggshell Membrane)이 새로운 원료로 주목받고 있다. DEM은 계란 껍질 안쪽에 존재하는 얇은 막으로, 외부 오염을 차단하면서 내부 생명체를 보호하는 역할을 하는 천연 방패막이다.

■ 연골 유지·복구의 핵심 '수용체 결합'

관절 건강 원료를 이해하기 위해서는 먼저 연골이 어떻게 만들어지고 구성되는 지 살펴볼 필요가 있다. 연골을 비롯한 피부, 장기, 근육 등 인체 조직은 세포와 세포외기질(ECM, Extracellular Matrix)로 구성된다.

세포 수용체는 기능에 따라 기존 세포외기질을 유지하고 보수하는 기능과 새로운 세포외기질을 생성하는 재생기능으로 나뉜다. 다만 세포는 스스로 유지, 보수, 재생하는 게 아니라 세포막의 수용체에 리간드(호르몬,단백질, 영양소)와 결합해야만 비로소 기능이 활성화된다. 연골세포 역시 세포외기질을 만들기 위해 수용체들이 리간드와 수용체가 결합될 때 연골 유지 보수 및 재생 기능을 수행할 수 있다.

■ 콘드로이친과 DEM 작용기전의 차이

이러한 관점에서 기존에 널리 알려진 관절 원료 콘드로이친은 TLR 수용체에 작용해 염증을 감소시키는 기전으로 연골을 보호하는 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 하지만 연골 계속해서 마모된다는 점을 고려하면 세포외기질의 유지 보수 기능뿐 아니라 새로운 세포외기질을 만드는 재생기능까지 필요하다.

이와 달리 DEM은 콘드로이친이 작용하는 TLR 뿐만 아니라 20가지 이상의 연골세포 수용체들과 결합해 기존 세포외기질 유지보수 뿐 아니라 새로운 세포외기질을 만드는 연골 재생 기능을 갖고 있다. DEM의 성분과 구조는 사람의 연골과 거의 흡사할 뿐 아니라 단일 성분 수용체 대부분에 작용하는 것은 물론 복합체에만 반응하는 인테그린 수용체에도 결합될 수 있다.

이러한 여러 수용체와의 활성화 작용은 실제로 세포반응 반응 증폭으로 이어질 수 있다. 2001년 국제학술지 '세포 과학 저널(Journal of Cell Science)'에 발표된 연구에 따르면 포유류 세포의 성장 및 분열 과정은 세포외 기질에 대한 인테그린 매개 접착과 수용체 결합 신호가 함께 작용할 때 조절되는 것으로 나타났다.

인테그린만 단독으로 활성화되는 경우를 1이라고 했을 때 인테그린과 CD44가 동시에 활성화되면 반응은 4배 수준으로 증가하고, 여기에 DDR까지 더해지면 최대 8~15배까지 증가하는 것으로 보고됐다.

■ DEM 작용의 핵심 : 다중 신호가 만드는 '시그널링 시너지'

이처럼 세포는 하나의 신호에 조용히 반응하지만, 여러 신호가 동시에 들어오면 폭발적으로 반응하는데, 이를 시그널링 시너지(Signaling Synergy)라고 부른다. 콘드로이친은 TLR 수용체에 결합해 염증을 감소시키는 기전으로 작용하지만, DEM은 콘드로이친, 히알루론산, 엘라스틴, 콜라겐, IGF-1 등 최소 20가지 이상의 세포막 수용체와 결합하기 때문에 시그널링 시너지로 인해 활성화 반응이 증가할 수 있다.

뿐만 아니라 DEM의 관절 및 연골 건강 효과는 여러 연구를 통해 입증됐다. 2017년에 게재된 Modern Rheumatology 자료에 따르면, 관절염을 유도한 실험 쥐를 대상으로 한 연구에서 DEM을 투여한 결과 발목 관절 손상 정도가 36%, 무릎 관절 손상 정도가 43% 낮아진 것으로 확인됐다.

또 폐경기 여성을 대상으로 2주간 진행된 임상시험에서는 섭취 1주만에 연골이 닳는 정도 17.2%, 운동 직후 관절 강직도가 56.3% 감소한 것으로 확인됐다. (postmenopausal women. Clinical Interventions in Aging, 2018)

■ 연골 넘어 피부까지 작용

DEM은 연골을 넘어 피부 세포에서도 동일한 기전으로 작용한다. 피부세포인 섬유아세포 또한 콜라겐, 엘라스틴, 히알루론산, 콘드로이친 등 세포외기질로 이루어져 있으며, 피부 세포의 수용체와 리간드들도 피부세포에서 동일하게 작용하여 피부의 세포외기질을 생산하는 것으로 알려져 있다.

실제로 DEM의 피부 효능 연구가 2014년 국제학술지인 '한국축산식품학회지(Korean Journal for Food Science of Animal Resources)에 발표된 바 있다. 연구자료에 따르면, DEM을 피부에 적용한 결과, 피부 염증과 관련된 물질 생성량이 대조군 대비 33~38%까지 감소한 것으로 확인됐다.

■ 제품 선택 시 '기능성 검증' 확인 필요

이러한 DEM의 효능이 알려지면서 다양한 제품이 출시되는 만큼 원료의 품질과 식약처 인정 기능성 여부를 확인하는 것이 추천된다. 일부 제품의 경우 기능성 원료가 적용되지 않는 사례도 있어 DEM 중에서도 임상실험을 통해 식약처로부터 관절 및 피부 2중 기능성을 인정 받은 제품을 고르는 것이 권장된다.