“살 빠져서 무릎 좋아진 게 아니었다”…오젬픽 연구, 연골 ‘대사 변화’ 확인

체중 같아도 관절 결과 달랐다…골관절염 ‘마모 질환’ 통설 흔들

무릎 및 관절통증에 시달리는 여성. 그간 무릎 통증은 체중 증가와 관련이 있는 것으로 알려졌다. 최근 연구에서 관절 변화가 체중 감소만으로 설명되지 않을 수 있다는 가능성이 제기됐다. 사진=게티이미지뱅크

"살 좀 빼세요."

무릎 통증으로 병원을 찾아가면 흔히 듣는 말이다. 체중이 늘면 무릎 관절에 가해지는 부담이 커지기 마련이다.

무릎 상태가 좋아지는 이유를 단순한 체중 감소만으로 설명할 수 없을 가능성이 제기됐다. 당뇨병과 비만 치료에 사용되는 세마글루타이드가 체중 변화와는 별개로 관절 조직의 대사(세포가 에너지를 만들고 사용하는 과정)에 영향을 줄 수 있다는 연구 결과가 나왔기 때문이다.

세마글루타이드는 GLP-1(글루카곤 유사 펩타이드-1) 수용체 작용제로 인슐린 분비를 촉진하고 식욕을 억제하는 약물이다. 당뇨병 치료제 오젬픽과 비만 치료제 위고비의 핵심 성분이다. GLP-1 수용체는 특정 신호를 감지해 세포 반응을 일으키는 단백질이다.

체중 같았지만 관절 결과 상이

중국과학원 선전첨단기술연구원의 홍위 친 연구팀은 비만과 골관절염(연골이 닳아 통증과 염증이 생기는 관절 질환)을 가진 쥐를 이용해 실험을 진행했다.

연구진은 관절 변화가 체중 감소 때문인지 약물 자체 효과인지를 확인하기 위해 실험을 설계했다. 실험 대상 쥐를 세마글루타이드를 투여한 그룹과 칼로리 섭취만을 제한한 그룹으로 나뉘었다.

연구팀이 연골 조직을 분석한 결과 약 8300개의 단백질 발현 변화가 확인됐다. 단백질 발현은 세포 안에서 특정 단백질이 얼마나 만들어지는지를 의미한다. 연구진은 이 결과가 세마글루타이드가 연골세포의 대사 시스템 전반에 영향을 미쳤다는 분자 수준의 증거라고 설명했다.

두 그룹 모두 체중은 비슷하게 줄었다. 관절 변화는 세마글루타이드를 투여한 쪽에서만 나타났다. 칼로리만 줄인 그룹에서는 관절 상태 변화가 거의 확인되지 않았다. 무릎 상태가 좋아진 이유를 체중 감소에서 찾기 힘들다는 점을 시사한다.

이번 연구 결과는 2026년 3월 3일 국제 학술지 《Cell Metabolism》에 "Semaglutide ameliorates osteoarthritis progression through a weight loss-independent metabolic restoration mechanism(체중 감소와 무관한 대사 회복 메커니즘을 통한 세마글루타이드의 골관절염 진행 완화)"이란 제목으로 실렸다.

한 남성이 집에서 아픈 무릎을 만지고 있다. 사진=게티이미지뱅크

연골세포 에너지 대사 변화 단서

연구에서는 세포 에너지 대사와 관련된 GLP-1R-AMPK-PFKFB3 신호 경로(세포가 에너지를 만들고 사용하는 과정을 조절하는 분자 신호 체계) 변화도 관찰됐다. 이는 연골세포의 에너지 생산 방식이 달라졌다는 뜻이다.

연구팀은 세마글루타이드가 세포 내부의 에너지 조절 장치를 활성화해 손상된 환경에서도 연골세포 기능을 유지하도록 도울 수 있다고 설명했다.

연골세포에도 GLP-1 수용체가 존재하는 것으로 나타났다. 연구진은 세마글루타이드가 이 수용체를 통해 연골세포의 대사 상태에 영향을 줄 가능성이 있다고 해석했다.

사람 대상 예비 임상에서도 변화 관찰

연구팀은 비만과 무릎 골관절염 환자 20명을 대상으로 탐색적 임상시험도 진행했다.

세마글루타이드 치료를 받은 환자군에서는 24주 후 MRI 검사에서 무릎 안쪽 연골 두께가 평균 약 17% 증가한 것으로 나타났다.

다만 연구 규모가 작아 결과 해석에는 신중함이 필요하며 실제 치료 효과를 확인하려면 추가 임상 연구가 필요하다고 연구진은 밝혔다.

인체 무릎 해부도. 골관절염은 관절 연골이 닳아 통증과 염증이 생기는 질환으로 여겨진다. 이번 연구에서 연골세포 대사 변화가 관찰됐다. 사진=게티이미지뱅크

골관절염, 단순 마모 질환 아닐 수도

골관절염은 오랫동안 관절 연골이 반복적인 사용으로 닳아 통증과 염증이 생기는 질환, 즉 '마모 질환'으로 설명돼 왔다.

최근 연구에서 비만, 염증, 대사 이상이 관절 손상에 영향을 줄 수 있다는 '대사성 골관절염' 개념도 나오고 있다.

이번 연구는 골관절염이 단순한 기계적 마모만이 아니라 세포 대사 변화와도 관련될 수 있다는 가능성을 보여준다는 점에서 주목된다.

치료 가능성 연구 단계

전 세계 골관절염 환자는 약 5억 명으로 추정된다. 연골 손상을 되돌리는 승인된 약물은 아직 없다.

최근 GLP-1 계열 약물은 당뇨와 비만 치료를 넘어 심혈관 질환, 지방간 등 다양한 질환 영역에서 연구되고 있다. 이번 연구는 이러한 약물이 근골격 질환에도 긍정적 영향을 미칠 수 있음을 의미한다.

물론 세마글루타이드가 골관절염 치료제로 사용될 수 있을지는 향후 대규모 임상 연구를 통해 확인돼야 한다.

관절 건강 역시 결국 몸의 대사 상태와 연결될 수 있다.

[무릎 통증·오젬픽 관련 Q&A]

Q1. 이번 연구결과가 '무릎이 아프더라도 체중 감량은 필요 없다'는 점을 뜻하나요?

A1. 아닙니다. 체중이 늘면 무릎 관절에 가해지는 하중이 증가하는 것은 분명한 사실입니다. 체중 감량은 여전히 골관절염 관리에 중요합니다. 이번 연구는 관절 변화가 체중 감소만으로 설명되지 않을 수 있다는 가능성을 제시한 것입니다. 체중 관리와 함께 대사 건강, 염증 상태 등을 함께 관리하는 것이 중요하다는 의미로 해석됩니다.

Q2. 오젬픽이나 위고비를 무릎 치료 목적으로 사용할 수 있을까요?

A2. 현재로서는 그렇지 않습니다. 세마글루타이드는 당뇨와 비만 치료제로 승인된 약물이며 골관절염 치료제로는 허가돼 있지 않습니다. 이번 연구는 약물이 관절 조직의 대사에 영향을 줄 수 있다는 가능성을 보여준 초기 단계 연구일 뿐입니다. 실제 치료 효과를 확인하려면 대규모 임상시험이 이뤄져야 할 것입니다.

Q3. 무릎 관절 건강을 위해 지금 무엇부터 해야 할까요?

A3. 전문가들은 체중 관리와 허벅지 근육을 강화하는 운동을 기본 대응으로 권합니다. 허벅지 근육은 무릎 관절에 가해지는 부담을 줄이는 역할을 합니다. 혈당 관리와 염증 조절 같은 대사 건강 관리도 관절 건강과 관련될 수 있다는 연구들이 늘고 있습니다. 무릎 통증이 지속되면 정형외과 전문의 상담을 통해 원인을 확인하고 치료와 운동 계획을 함께 세우는 것이 좋습니다.

최승욱 기자 (swchoi63@kormedi.com)