[ 전체 내용 ]
• 무릎의 구조
  
• 연골과 골관절염 진행의 병태생리학
  
• 노화와 퇴행성 관절염
  
• 골관절염의 위험인자
  
• 비만과 골관절염
  
• 하이힐과 골관절염
  
• 골관절염의 원인
  
• 연골의 재생
  
• 관절염과 날씨
  
• 퇴행성관절염의 통증원인
  
• 퇴행성관절염의 자가진단
  
• 퇴행성관절염의 임상진단
  
• 퇴행성관절염의 예방
  
• 퇴행성관절염의 치료
  
• 골관절염 질병조절약제
  
• 퇴행성관절염의 운동요법
  

퇴행성 관절염이란 무엇인가?

퇴행성 관절염의 예방과 치료는 무엇인가 ?

퇴행성 관절염이 어느 정도 진행되었다 하더라도 적절하게 치료만 한다면 충분히 정상적인 생활이 가능하다.

퇴행성 관절염은 관절의 연골이 닳아 없어지면서 국소적인 퇴행성 변화가 나타나는 질환이며 활막 관절에 연골의 결손이 있으면서 관절 주위의 골반응을 동반하고, 류마티스 관절염과는 달리 염증반응이나 전신적 질병을 동반하지 않음으로 비염증성 관절염이라고 할수 있다.

골관절염은 퇴행성관절염으로 알려져 있다.

골관절염은 신체의 어느 관절에나 생길수 있는 서서히 진행하는 근골격계통 질환이지만 손, 발, 척추와 체중부하를 많이 받는 관절, 즉 고관절이나 무릎관절에 잘 발생한다.
65세 이상의 성인에서는 하나 이상의 관절에 발생하며(Arthritis Rheum 1987;30(8):914-918), 50세 이전은 대부분 관절에서 골관절염 유병률이 여성보다 남성이 높지만 50세 이후에는 여성이 남성보다 손, 발, 무릎에 더 흔하게 발생한다고 한다( Clin Orthop Relat Res 2004;(427 suppl):S6-S15).

[ 하늘매발톱 : 미나리아재비과 매발톱속 여러해살이풀 ]

[ 흰매발톱 : 미나리아재비과 매발톱속 여러해살이풀 ]

1. 무릎의 구조
2. 관절을 싸고 있는 관절낭(joint capsule)은 두층으로 되어 있는데 외측은 섬유층, 내측은 활막층으로 구성되어 있다.
   외층은 신경지배를 받는 많은 수용체가 있으나 혈관분포는 잘 되어 있지 않다.
   내층의 활막은 혈관 분포는 잘 되어 있으나 신경지배는 적다.

   활막은 연골에 혈관이 없어 영양을 공급하는 역활을 한다.

3. 활액(synovial fluid)
   • 관절낭의 안쪽을 덮고 있는 얇은 막인 활막에서 만들어지는 활액은 약 2-3 ml 정도이다.
   • 히알루론산( hyaluronate, hyaluronic acid)과 당단백질을 함유하고 있는 lubricin(lubricating glycoprotein-1) 은 관절을 윤활시키는 작용을 한다.
   • lubricin은 유전자 proteoglycan 4 (PRG4)의 산물로 활액의 주요부분을 차지하고 활막관절의 윤활 작용을 한다(J Clin Invest 2005;115:622-631).
   • 활액의 점성도는 느린 충격에 흐름을 유지하여 윤활작용을 하며, 활액의 탄력성은 빠른 충격에 대한 충격흡수 역활을 한다.
   • 활액의 탄력-점성도는 나이가 증가됨에 따라 감소되며 골관절염시에는 더욱 감소된다.

4. 활액은 관절의 혈관이 없는 부위에 영양을 공급하거나 노폐물을 제거하는 전달체 역활을 한다.
   연골은 주로 활액의 확산(diffusion)과 생리적 부하에 의해 영양을 공급 받는다.

5. 관절 연골은 두가지 중요한 기능이 있는데, 첫째로는 움직일때 두 관절면의 마찰과 마모를 최소화하고 둘째는 접촉 관절면의 힘을 분산시켜 스트레스를 감소 시킨다.

6. 활막 관절을 이루는 장골의 말단에 부드럽고 스폰지 형태의 연골하골(subchondral bone)로 구성되어 있다.
   유리연골(hyaline cartilage)이 연골하골을 덮고 있으며 관절내의 뼈를 보호한다.

   이부분을 제외하고는 장골은 매우 단단하다.
   연골의 두께는 평균 2-4mm이며 무릎 관절에서 가장 두꺼운 부위는 슬개골 부위에서 약 5mm이상이다 .

7. 유리연골은 정상적으로는 육안으로 보았을때 거울처럼 반질거리며 하얗고 동질성 구조이다.
   혈관이 분포되어 있지 않고 신경이나 림프관도 없으며 세포외 기질(95%)과 아주 적은 수의 연골세포(chondrocyte)가 교원질내에 파뭍혀 있다.
   유리연골을 현미경으로 보면 연골 1 mm 마다 실제 약 430군데의 함몰된 부위가 있다고 한다.

   이러한 불규칙함은 관절의 윤활작용, 활액에서의 영양공급에 중요한 역활을 하며 연골보호에 매우 중요한 역활을 한다.
   
   

   [ 연골의 구성]

   연골은 단단하고 관절의 뼈 말단을 반들거리게 덮고 있다.
   연골은 65-80%가 물이며 다음 3가지 성분으로 된 기질(matrix) 로 구성되어 있다.

   • 교원질 (膠原質:collagen) 10~20 %: 섬유성 단백질
     대부분(95%) 제 II형 교원질로서 세포외 기질에 현저한 교원질이며 V, VI, IX, X, XI, XII 와 XIV 형도 소량 존재한다.
     • 제 I 형 교원질
       뼈, 인대, 힘줄, 피부, 연골손상후 치유과정에서 생긴 섬유연골 등
     • 제 II 형 교원질: 유리연골
     • 제 III 형 교원질 : 피부, 동맥, 자궁, 창자 등

   • 프로테오글리칸스(proteoglycans) : 4~7 %
     단백질, 당, 프로테오글리칸의 가닥, 교원질의 그물 같은것의 혼합체로서 연골이 탄력을 받고 충격을 흡수토록 하는 작용
   • 연골세포
     연골의 약 2%정도만 차지하며 혈관이 없고 산소분압이 낮아 대사적으로 비활동성이다고 오랫동안 생각되어 왔으나 최근 교원질, 프로테오글리칸스를 만들고 회전(turn over)에 매우 활동적인것으로 알려져 있다.
     연골세포는 손상부위로 이주하지 않고 분화가 거의 없다
     
     

     연골은 3 부위(zone)로 구성되어 있는데 표층부위(superficial zone)에는 연골세포가 편평해지고 교원질은 관절면과 평행하게 달리며 비틀기 힘에 저항한다.
     이행층(transitional layer)에서 연골세포는 난형이고 교원질 섬유가 비스듬한 방향으로 되어있으며 대부분 압축력에 저항하지만 일부 비트는 힘에도 관여한다.
     심부층(deep layer)에서는 연골세포가 둥굴고 교원질섬유는 뼈와 수직으로 되어있으며 압축 부하에 저항한다.
     

   
   

8. 관절 연골 형성에 중요한 글리코사미노글리칸(glycosaminoglycan)은 chrondroitin-4-sulphate, chrondroitin-6-sulphate, keratin sulphate 와 hyaluronan등이다.

9. 무릎주위 인대
   운동시에 무릎관절은 무릎 안쪽에서는 전, 후십자인대 , 바깥쪽에는 내, 외측 곁인대에 의해 안정된다.

10. 반월상 연골(半月狀軟骨 : meniscus)
    75% 교원질(이중 90%는 제1형 교원질), 8-13% 단백질, 나머지는 세포외 기질부분으로 이루어져 있다.
    반월판은 체중부하에 의한 충격을 흡수를 돕는 섬유연골의 페드로 되어 있으며 하중의 전달, 분산, 무릎의 안정성 확보, 윤활 촉진등 작용을 한다.
    굴곡 신전에 의하여 내측 반월판은 전각과 후각에서 평균 5.1mm, 외측 반월판은 평균 11.2mm, 전후 방향으로 이동한다.
    무릎 부하의 50%를 전달하는데 반월상연골이 없을때는 약 2~3배 관절연골에 압력을 받게된다.

11. 무릎관절의 신경지배
    • 무릎관절의 앞쪽 : 대퇴신경의 피지
    • 무릎관절 내측 : 폐쇠신경의 피지
    • 대퇴에서 무릎의 외측 : 외측대퇴피 신경
    • 대퇴후면에서 무릎 뒷쪽 슬와 : 후대퇴피 신경
    • 무릎 내측에서 대퇴골 아래 내측 : 복재신경의 슬개하지
    • 대퇴골 아래 뒷쪽 : 외측비복피신경

[ 풍접초 : 風蝶草 양귀비목 풍접초과 풍접초속 한해살이풀, 열대 아메리카 원산 ]

과거 오랫동안 연골세포가 혈관이 없고 산소가 적은 주위환경 때문에 연골은 비활성적인 대사와 살아가면서 매일 연골의 마모와 파열이 계속되어 퇴화된다고 생각되어 왔다.
그러나 과거 20년동안 연골대사와 손상 기전에 대한 다른 양상이 대두되었다.


연골은 주로 제2형 교원질과 플로테오글리칸스로 구성되어 있는 체외기질에 의해 생기는 점성탄력성이고 압축성인 성질의 독특한 조직이다.

정상적으로 물을 흡수하는 플로테오글리칸스는 연골의 팽창성에 관여하며 전달되는 힘의 충격 흡수장치로서의 역활을 한다.
플로테오글리칸스가 소실되면 연골기질은 좀 더 굳어지고 탄성이 적어져 가해지는 부하를 덜 흡수하게 되어 다른 연골이나 뼈의 변화를 유발하는데 역활을 한다.


정상상태에서는 이 기질은 분해, 합성 효소가 낮은 수준에서 균형을 이루어 연골량을 유지하는 역학적인 리모델링 과정 을 이루게 된다.
그러나 골관절염에서는 기질 분해효소가 과도하게 나타나서 이러한 균형이 전체적으로 분해쪽으로 이동되어 결과적으로 기질에서 교원질과 프로테오글리칸스가 손실된다고한다.
아마도 이러한 손실에대한 반응으로 연골세포가 처음으로 증식하게 된다고 한다.
연골세포는 대사적으로 매우 활동적이어서 계속적으로 많은 양의 프로테오글리칸을 만들어 낸다는것이 알려졌다.
이들 프로테오글리칸의 일부는 짧은 반감기로 교체되고, 고도의 구조로되어 있는 제 II 형 교원질 그물내를 채우는 압력(filling pressure)에 기여하게 된다.
제 II형 교원질이 재생될수 있는지는 알려져 있지 않다.

제 II형 교원질의 일부에서 교체를 생리적이나 병리적 상태에서 측정할수 있게 되었지만 연골은 손상후에 정상적인 기능조직을 재구성 할수 있는지는 앞으로 입증되어야 할것이다.

사람에서 골관절염의 연골의 초기 변화는 증상이 병의 과정중 나중에야 나오기 때문에 잘 알려져 있지 않다.

그러나 동물실험에서 관절손상후 사람의 골관절염과 비슷한 변화를 보인다는것(Ann N Y Acad Sci 1994;732:199-205)을 알게 되었는데 이는 관절염 말기에서와는 달리 프로테오글리칸 농도와 연골의 두께가 증가하는것이 었다.
이러한 변화는 외부에서 가해진 관절의 변화에 연골세포의 대사의 활성도가 증가된다고 믿게되었다.
관절액에서는 제 II형 교원질과 프로테오글리칸 파편이 보였는데 이는 질병진행의 생지표를 나타낸다고 한다.



** 연골 기질의 합성과 분해 **
골관절염은 연골에서 합성과 분해의 불균형에 의한다고 볼수 있다.
• 연골의 합성에 관여되는 인자
  항염증 사이토카인, TIMPs(Tissue Inhibitor of Metalloproteinases), 성장인자들(transforming growth factor, insulin-like growth factor-1, platelet-derived growth factor, basic fibroblast growth factor), 교원질 합성, 프로테오글리칸 합성등
• 연골의 분해에 관여되는인자
  염증전구 사이토카인(interleukin-1 과 tumor necrosis factor), MMPs(collagenases, stromelysins, gelatinases), 프로스타그란딘, 산화질소, cathepsins(proteoglycan과 aggrecan 분해) 등

  골관절염을 일으킬수 있는 원인성 위험인자는 연골세포 기능의 생물역학적 조정을 일으킨다.
  




무릎의 골관절염에서는 병의 진행과정에서 여러가지 염증성 반응과 관여된다고 한다( Arthritis Rheum 2001;44:1237-47).

기질 금속단백분해효소(MMPs)란?

모든 조직의 정상적인 교체나 발달에 중요한 일차적인 연골 분해효소로서 기질 금속단백분해효소(Matrix Metalloproteinases ;MMPs)는 활막세포와 연골세포에서 생산되며 이 효소는 교원질분해효소(collagenases), 스트로멜리신(stromelysins), 젤라틴분해효소(gelatinases) 등 세가지 범주로 나눌수 있다.
정상상태에서는 MMPs의 합성과 활성화는 여러단계로 엄격히 조절되어지는데 한번 활성화되면 MMPs는 혈장 유래 MMP억제제인 alpha-2-macroglobulin과 활막세포나 연골세포에서 분비되는 조직억제제(tissue inhibitors of MMPs : TIMPs)에의해 억제된다.



골관절염 상태에서는 MMPs의 합성이 크게 높아지지만 이와는 대조적으로 이용될수 있는 조직 억제제는 압도되어서 전체적으로는 분해가 일어나게 되는것이다.

관절손상후에 효소 MMPs의 활성도가 증가되고 이와 병행해서 제II형 교원질과 프로테오글리칸 파편의 유리가 증가된다.

골관절염에서 MMP-2와 MMP-9 이 증가되어 있다고 하며(J Clin Invest 1989;84:678-685), MMP-2는 collagenases를 활성화시키는데 중요한 역활을 한다고 한다.

MMP-1 과 MMP-13은 제 2 형 교원질을 분해할수 있으며 MMP-3 는 섬유결합소(fibronectin)와 라미닌 (laminin)같은 다른 세포외기질 부분에 활동적이다.




***

collagenase 1 (MMP-1) : fibroblast collagenase
collagenase 2 (MMP-8) : neutrophil collagenase
collagenase 3 (MMP-13) : 강력한 collagenolytic activity



연골파괴는 조절되지 않은 단백분해성 세포기질 파괴 결과로 나타날수 있는데 연골 세포외 기질의 주요 성분으로서 프로테오글리칸인 aggrecan은 특수한 aggrecanase(MMPs의 ADAMTS 가족)에 의해 분열된다.

aggrecanase-1 (ADAMTS4)과 aggrecanase-2 (ADAMTS5)가 확인되었으며 IL-1과 TNF-α가 aggrecan의 분해대사를 매개한다고 한다.

연골분해에 MMPs와 ADAMTS같은 효소의 중요성때문에 골관절염 진행을 변화시킬만한 가능성있는 약리학적 치료의 표적이 되고 있다(Nature 2005 ;434(7033):644-648).


Doxycycline은 강력한 MMPs 억제제로 골관절염 환자에 투여하면 MMPs 효소 억제로 관절강이 좁아지는것을 지연시키는 데 효과가 있다는 보고에 의해 입증되고 있다.
연골세포의 MMPs의 유리는 골관절염의 역활에 영향을 준다고 알려져 있다.

동물실험에서 MMPs 억제하고 산화질소 합성을 억제하는 PD-0200347 를 투여하여 골관절염의 연골파괴를 감소시키는 것을 보았다는 보고도 있어 연골파괴의 과정에 매개체 억제가 치료에 앞으로의 과제를 제시하고 있다(Arthritis Rheum 2005;52:488-500).

사람에서 체중증가와 전에 손상을 받은 무릎관절은 골관절염의 위험성이 증가하는것을 나타낸다.
실험실에서 이와 같은 효과를 나타내기 위해 연골세포에 부하를 증가시켜 생기계적인 요인을 변화시키면 프로테오그리칸 생산의 증가와 분해효소 유리가 증가하는 결과를 보인다.


염증성 활막에서 사이토카인과 성장인자의 과잉생산이 골관절염 병태생리에 역활을 할수 있다.

인터루킨-1(IL-1), IL-6, IL-8, IL-1b, TNF-a와 산화질소(NO) 같은 사이토카인이나 세포신호분자가 관계되는데 이중에서도 IL-1과 TNF-a가 연골세포 반응에 중요한 역활을 하는것을 보여준다.

IL-1은 실험에서 연골세포와 활막세포의 MMPs 합성을 유도하는 강력한 염증전구 사이토카인이며 더구나 IL-1은 제2형 교원질과 프로테오글리칸의 합성을 억제하고 전환성장인자(transforming growth factor b)에 의한 연골세포 증식을 저해한다.
골관절염 관절에서 IL-1 RNA와 단백질이 확인되어 IL-1은 산화질소 생산, 연골세포 자멸사(apoptosis), 프로스타그란딘 합성등 연골에 더 나쁜 영향을 주게된다.
정상상태에서는 내적인 IL-1 수용체 길항제는 IL-1 활성을 조절하며 IL-1의 상대적 과잉이나 IL-1수용체 길항제 부족은 골관절염 특징인 연골파괴를 일으킬것으로 생각된다.

이와 같이 IL-1과 TNF-a는 관절연골 파괴에 중요한 매개체이며 항사이토카인요법의 가능성을 높여준다.

항염증 사이토카인인 IL-10은 연골세포에서 연골보호효과를 갖고 있는데 이는 제2형 콜라겐과 프로테오글리칸 발현을 자극하고 MMP, 염증전구 사이토카인이나 산화질소발현을 억제하며 연골세포의 자멸사(apoptosis)를 보호한다고 한다( Orthop Res 2004; 22:742-750).
IL-4도 연골보호효과를 갖고 있다고 한다(Cytokine 2008;44:179-184).

Qian Wang등은 골관절염의 병인에서 염증성 보체시스템에 대한 중추성 역활을 보고하였다.
보체성분 5(C5), C6 혹은 보체 조절 단백질인 CD59a(MAC)가 결핍된 쥐실험에서 보체 특히 보체가 막을 침범한 복합체(MAC) 중재된 팔(arm)이 골관절의 3가지 다른 쥐 모델 에서 골관절염의 발달에 중요한 역활을 한다고하였다.
항 C-5 중화단일클론항체를 처치는 반월판제거한 쥐에서 골관절염이 줄었으며 C3와 C5 활성을 방해하는 fusion protein을 처치해도 골관절염이 줄었는데 이는 쥐에서 장애가 있는 보체활성화가 반월판 손상에 반응하여 골관절염 진행에 대해 보호한다는것을 의미한다고 하였다.
쥐와 사람의 조직에서 MAC은 연골세포와 결합하여 관절을 손상시키고 염증과 분해 분자의 발현을 유도할수 있다고 하였다.
이와같이 활막관절에서 보체 조절장애는 골관절염의 병인에 중요한 역활을 의미한다고 하였다(Nature Medicine Published on line 06 November 2011)

기질의 연축(fibrillation)과 갈라진 금은 교원질망을 약하게하고 연골표면은 과립모양이나 연화된다.

연골의 일부는 침식되고 연골하골이 노출된다.
마찰이 증가되어 뼈가 상아질화되고 연골이나 연골하골의 일부조각이 관절내로 들어가 관절쥐(joint mice)라고 불리는 유리체(loose body)를 만든다.

골극이라 부르는 골 외성장(骨外性長)이 관절 가장자리에서 발생한다.


연골하 골의 변화에 의한 골관절염의 진행을 억제하기 위해서는 연골하골의 급격히 증가된 대사에 의한 골 흡수를 예방하는것으로서 칼시토닌이나 비스포스포네이트(bisphosphonate)같은 골다공증 예방제 투여가 골관절염의 치료에 최근 관심이 증가되고 있다(Aging Clin Exp Res 2003 Oct;15(5):413-8 ).


골관절염환자에서 신호단백인 beta-catenin 이 관계가 있을것으로 알려져 왔는데 Rochester 대학 연구팀은 쥐실험에서 관절내에서 beta-catenin 농도가 높으면 관절내 골말단을 덮고 있는 보호층인 관절연골이 거의 소실되는것을 관찰할수 있었으며 관절염환자에서 볼수있는 미세골절이나 골성장도 나타났다.
또한 연구팀은 심한 관절염환자의 연골세포에서 beta-catenin 농도가 정상보다 높은것을 관찰하였다고 하였다(University of Rochester Medical Center, news release, Sept. 2, 2008).

[ 골관절염의 병인(病因)에 따른 3 단계 진행과정 ]

1. 제 1 단계
   연골기질의 단백분해 파괴가 일어난다.
   연골대사는 영향을 받아 연골기질을 파괴하는 금속단백분해효소(MMPs)를 포함한 효소가 증가된다.
   연골세포는 금속단백분해효소(MMPs)의 조직 억제제(TIMP 1,2)를 포함한 단백효소 억제제가 동시에 생산되지만 단백분해효과를 상쇄할 만큼 충분치 못하다.

2. 제 2 단계
   연골표면의 연축(fibrillation)과 미란(erosion)이 있으며 이어서 활액내로 프로테오글리칸과 교원질의 조각을 유리시킨다.

3. 제 3 단계
   연골의 파괴 산물은 활막의 만성적인 염증 반응을 일으킨다.
   활막대식세포 에서 인터루킨-1(IL-1), 종양괴사인자(TNF-a)와 금속단백효소(MMPs) 같은 사이토카인의 생산이 일어난다.
   염증 전구분자(pro-inflammatory molecules ; 예, 산화질소 NO , 무기물 자유라디칼) 역시 요인이 될수있다.
   결과적으로 이러한 현상은 관절의 구조를 변화시키고 더 많은 기계적이고 염증성 스트레스가 관절표면에서 일어나게된다.

[ 이끼용담 : 석죽과 대나물속 , 여러해살이풀]

50세 이상에서 많이 생길수 있으며 서서히 진행되는 질환이다.

아침 일찍 무릎 강직, 움직일때 무릎에서 소리가 나거나 무릎의 통증, 관절내 유리연골이 닳아져 마모되는 손상을 받게 되고 관절간격이 좁아지게 되며 방사선 사진상 새로운 뼈가 만들어지는 골 증식을 보이는 것을 퇴행성 관절염이라고 한다.

1980년대 후반까지는 관절의 단순한 마모나 파열을 일으키는것은 노화의 피할수 없는 일부라고 믿어왔다.
그러나 이러한 관념은 연골생성에 대한 연구에 의해 바꾸어지게 되었다.


나이가 많아지면 퇴행성 변화가 생길 가능성은 높아질수 있지만 모든 노인에서 퇴행성 변화가 오는것은 아니다.

노화의 생리적 과행에 의한 연골변화와 골관절염의 연골 파괴의 병리적 기전은 다르다.


나이가 많아 졌을때와 골관절염에 있어서 관절 연골의 변화를 비교해보면 다음과 같다.

노화나 골관절염의 연골 모두 변성된 제2형 교원질이 발견되지만 골관절염에서는 보다 더 우세하다.

나이가 증가하면 연골의 수분 함유량은 감소하나 골관절염에서는 증가되고 황산 콘드로이틴은 노화되면 정상이거나 약간 줄지만 골관절염환자에서는 감소된다.
글루코사민은 노화되면 증가되고 골관절염에서는 감소된다.
kelatan sulfate와 hyalunate는 나이가 증가됨에 증가되지만 골관절염에서는 감소된다. (NEJM1989;320:1322-1329)

노인에서 골관절염이 많은 것은 콘드로이틴과 글루코사민등이 부족한 사람과 전에 관절에 손상을 입고도 치료를 하지 않았던 경우에 발생할수도 있다고 한다.

골관절염에서 태아나 신생아에서만 볼수 있는 황산콘드로이틴 항원결정인자(epitope 846)가 나타나는 것은 다른 병리학적 진행을 보인다는 증거라고 볼수 있다.
또한 골관절염에서는 연골 분해효소 활성이 증가되어 있지만 정상 노화연골은 증가되어 있지 않다는 것도 중요한 사실이다.


골관절염에서 관절의 연골의 소실과 퇴행은 나이에 따른 피할수 없는 기계적인 마모나 파열에 의하것 보다 연골의 대사에 관계되는 병태생리학적 과정에 의한다고 설명하는 것이다.

골관절염이 생기는 또 하나의 가설

관절에 기계적인 과부하로 인해 연골 바로 아래의 뼈(subchondral bone)이 미세골절을 일으키고 이로 인해 골강직(stiff bone)이 생겨서 바로 위에 있는 연골의 쿠션역활이 감소하게되어 관절연골의 퇴행성변화를 일으킬수 있다는 것이다.

관절의 안정성은 기계적 압력에 관절의 마모나 파열의 예방에 매우 중요하다.

무릎의 퇴행성 변화를 일으킬수 있는것은 거의 대부분 무릎을 유지하는 연부조직의 손상과 연관이 있다는것이며 이는 관절을 지지하는 인대의 약화와 관계가 있을수 있는것이다.

나이가 많지 않더라도 관절의 무리한 사용이나 관절주위 인대의 손상, 이로 인한 인대의 이완이 무릎관절에 퇴행성 변화를 일으켜서 새로운 골극을 생성하고 연골의 마모를 촉진할수 있다.


다친 관절을 무리하게 사용하거나 선천적으로 안짱다리, 연골에 결함이나 관절의 작은 이상등 유전적인 요인도 관계가 있을수 있으며 비만한 사람이나 다른 관절염을 이미 앓았던 사람, 초경(初經)이 늦은 사람, 성별, 종족등에 따라 퇴행성 관절염이 잘 생긴다고 한다.

[ 골관절염과 연골세포의 노화와 산화성 스트레스 ]

나이가 많아지면 관절내 연골의 양은 육안적으로 감소되어 있지만 이러한 현상은 개인에 따라 차이가 많다고 한다(Arthritis Rheum 2002;46:114-1123).
분자수준에서는 연골의 노화는 aggrecan 분자의 크기가 감소하고 비효소적인 무효소(無酵素)당화(糖化)에 의한 콜라겐 교차결합 이 감소한 결과 연골이 취약해지고 탄력성이 있는 연골의 부하가 줄어든다
이는 일생동안 축척된 작은 외상이 나이에 따른 연골의 잦은 작용을 필요하게 된다.
Microarray 상 젊은이와 노인에서 다른 유전자 발현을 보인다고 하며 ( PLoS Genet 2007;3:e201.), 모든 연골세포는 나이와 연관된 NF-kB 나 다른 전사인자 의 발현을 유도한다고 한다(Arthritis Rheum 2008;58:227-239)

나이의 변화는 기질 완전성이 감소되고 연골세포의 활성화는 증가된다고 한다(Rejuvenation Res 2004;7:134-145).

골관절염은 기계적인 마모나 파열이 아니고 대부분 연골세포의 노화와 산화성 스트레스에 의한다는 보고가 있다.

아이오와대학의 Joseph Buckwalter교수는 발표된 연구들을 종합하여 보고한 발표에서 연골을 유지하고 복원하는 연골세포의 능력이 노화와 관절강내로 자유기의 도입에 의하여 손상을 받는다고 하였다.
이중 2001년 보고(Journal of Gerontology)에서는 27명의 환자 연골세포의 연구에서 나이에 따른 기능의 저하를 보였고 종말체(telomere)길이가 소실되는 것을 관찰하였다. 실제 종말체가 완전소실되면 세포는 기능이 중지한다고 하였고 2002년 보고(Journal of Gerontology)에서는 노화과정을 반전시키기 위해 텔로메라아제 유전자(telomerase genes)을 단독으로 연골세포에 삽입해서 배양했을때는 작용하지 않았으나 인간 유두종바이러스(papillomavirus)에서 나온 종양유전자를 추가했을 때에는 생존기간이 길어지게 자극해서 세포가 노화로 부터 구조할 수 있다는 이론을 증명하였다.
최근 보고(Journal of Gerontology )에 의하면 21% 산소에서 성장한 연골세포는 관절내와 비슷한 5%이하의 저산소에서 성장한 연골세포 보다 빨리 사멸하였다.

Buckwalter 교수는 일반적으로 출혈이 생겨 관절강내로 산소가 들어가는 손상은 연골세포의 사멸을 촉진시키고 골관절염이 시작될수 있다고 하였다.
이는 마모나 파열 문제가 아니고 생물학적 과정이라고 주장하였다.

오하이오 클리브랜드 Case Western Reserve 대학의 Victor Goldberg교수는 외상이나 지속적인 마모와 파열은 진행하는 하나의 과정일 뿐이며 이러한 것은 어느시점까지는 복구될수 있다고 Buckwalter교수의 결론에 동의하였다. (2004.3.11. 71st Annual Meeting of the American Academy of Orthopaedic Surgeons)

[ 자주달개비 : 양달개비, 닭의장풀과 자주달개비속 여러해살이풀 ]

[ 흰달개비 : 양달개비, 닭의장풀과 자주달개비속 여러해살이풀 ]

손상된 연골은 재생이 가능한가?

많은 사람들이 연골은 한번 손상되면 재생이 되지 않는것으로 알고 있었다.

건강한 연골세포는 유사분열 능력이 거의 없고 증식할 능력이 없기 때문에 그렇게 믿어온 것이다.

그러나 1980년과 1990년대에 연골의 재생에 대한 많은 연구보고가 있었다.
1980년 초기 Mankin박사는 연골이 손상을 받으면 연골세포는 좀 더 미성숙 세포인 연골모세포로 변하는것을 보고하였다(J of bone & Joint 1982;64A:460).
연골모세포는 세포의 증식, 성장, 치유를 할 능력을 갖고 있는 세포이다.

성장인자들은 연골이나 활막에서 국소적으로 생산되고 교원질과 프로테로글리칸스의 새로운 합성을 자극하여 국소 연골의 리모델링에 기여하는것으로 보인다.
전환 성장인자(TGF b)는 가장 특징적이고 강력한 연골 성장인자들중의 하나이다.
전환 성장인자는 새로운 기질합성을 자극할뿐만 아니라 IL-1 수용체 발현 조절을 떨어뜨리고 IL-1 수용체 길항제 유리 증가와 TIMP발현에 의하여 연골분해에 길항작용을 한다(Arthritis Rheum 1995;38:960-968) .

인슐린유사 성장인자(IGF-1)와 basic fibroblast growth factor (b-FGF)는 골관절염 연골에 존재해서 골관절염 연골은 궁극에 가서는 파괴가 재생을 능가하겠지만 복원시도에는 기여할것으로 보인다(Arthritis Rheum 1994;37:1177-1180).

이와같이 연골이 손상이나 자극을 받게되면 관절 연골내 교원질의 연골세포와 다른 성분은 새로운 연골을 복제하고 증식시키며 생성할 가능성이 있다는것이다.

독일의 Nicolai Miosge등은 말기 퇴행성관절염으로 전치환술을 받은 372명의 남여에서 수술전 관절액을 채취하여 조사한 결과 말기 퇴행성관절염환자의 관절액에서 칼슘 침착을 증가시키는 에스트로젠 형태인 17 beta-estradiol과 골관절 조직에서 연골의 재생의 가능성이 있는 연골발생 전구세포(chondrogenic progenitor cell : CPCS )가 여성에서는 95.48%, 남성은 96.97%에서 발견되어 이들을 표적으로한 호르몬요법이 미래의 치료법 가능성을 제시하였다(2010.3.30 news release from Wiley-Blackwell, which publishes Arthritis & Rheumatism).

이상과 같이 퇴행성관절염 환자에서도 적절한 방법으로 지속적인 치료를 시행한다면 좋은 결과를 얻을수 있을것이다.

[ 골관절염과 인슐린유사 성장인자(insulin-like growth factors : IGF) ]

골관절염에서 해면골은 기계적인 부하의 변화에 적응한다.
이러한 변화는 IGF(IGF-I와 IGF-II)에 의해 매개될수 있다고 하며 기질과 결합하는 단백질인 IGFBP-5에 대한 연구에서 음성되먹임(negative feedback)에 의해 해면골 생성을 조정할수 있다고 하였다 (Ann Rheum Dis 2004;63(9):1162-5).

[ 골관절염 관계되는 단백질]

일본 동경대학의 Takashi Yamada등은 쥐를 이용한 실험에서 연골속에만 미량 존재하는 carminerin (cystatin 10 & encoded by Cst10)이란 단백질이 골관절염의 발생에서 연골내 골화와 관계가 있다고 보고하였다.
기능적 NPP1(nucleotide pyrophosphatase phosphodiesterase 1)는 병적인 연골내 석회화를 억제하기위해서 carminerin의 부족이 요구된다.
carminerin은 NPP1의 전사(轉寫)억제를 통해 생리적과 병리적 조건하에서 연골내 골화동안에 연골세포 석회화에 관여하는 첫 연골 특이 단백질이라고 하였다.(Nature Medicine Published online: 7 May 2006; | doi:10.1038/nm1409)

[ 무릎 골관절염에서 관절손상의 인간 연골 당단백질 생화학적 표지자 ]

연골의 인간 당단백질(YKL-40)은 골관절염에서 염증 상태에서 연골이나 활막세포의 합성이나 외측 세포기질의 재형성시킨다.
고농도의 YKL-40 은 연골파괴의 정도를 나타내고 파괴를 평가하는데 사용할수 있을것이라고 한다.(Int Orthop 2009 Mar 24)

[ 단백질 억제가 관절염의 연골파괴 예방 ]

염증을 유발하는 단백질을 차단하는것은 연골의 파괴를 예방하는것이다.
인체에서 관절염이 발생할때 특별한 단백질 기능이 변화되고 염증을 유발하며 통증을 일으킨다.
Missouri대학의 Deepak Kumar등은 단백질 AP-1와 SAF-1이 염증에 중요한 역활을 하는것을 발견하였다.
AP-1과 SAF-1은 MMP-1 gene을 활성화에 중요한 역활을 하는데 SAF-1 단백질의 활성부위를 억제하면 MMP-I에 의한 연골파괴를 줄일수 있을것이라고 하였다(J Biol Chem 2009;284:1853-1862).

[ 무릎의 외상후 골관절염은 예방 할 수 있다는 새로운 이론 ]

무릎관절의 손상후 퇴행성관절염은 흔히 볼수 있는 상태이다.
일반적으로 골관절염의 발생에 대한 가장 흔한 접근 방법은 관절기능의 구조적인 소견에 기초를 두어서 MRI나 엑스레이로 관절의 뼈, 연골이나 다른 조직을 평가하는데 사용된다.
그러나 손상을 입으면 관절조직은 대사성 균형을 유지할수 있는 능력의 항상성을 잃게 된다고한다.
샌프란시스코의 캘리포니아대학 Dye교수는 MRI나 엑스레이같은 전통적인 영상조사에서 구조적으로 정상으로 나올때에도 이미 항상성의 소실이 일어날수 있다고 하였다.
골주사(bone scan)를 이용하여 대사 변화로 무릎의 영상화를 시작한다면 명백한 퇴행성 변화의 진행을 예방할수 있을것이라고 하였다.

Dye교수는 전십자 인대 재건술후 수개월에서 수년후에 골관절염이 발생할수 있는데 이는 정상적인 구조나 생화학적 특성이 얻어졌다해도 재건술후 무릎의 부하 이전능력(기능의 외피: Envelope of Function)은 거의 회복이 되지 않기 때문이라고 하였다.
만약 환자가 이러한 상태에서 일상활동으로 돌아간다면 기능 외피 이하의 상태에서 무릎에 부하를 주게되어 항상성 소실이 시작되고 이러한 부하가 오래되면 관절조직의 퇴행성 변화가 명백하게 될수 있을것이라고 하였다.
만약 기능외피 이내로 부하를 준다면 골관절염의 발달이 없이 조직의 항상성을 유지할수 있을것이라고 하였다.
치료 원칙은 관절이나 근골격근계를 위해서는 기능외피의 기능을 최대화 하는것이다.

(2004.3.10.71st Annual Meeting of the American Academy of Orthopaedic Surgeons)

[ 닭의장풀 : 달개비, 닭의밑씻개, 닭의장풀과 닭의장풀속 , 한해살이풀 ]

골극은 기본적으로 2가지 형태가 있다
1. 골관절염이나 퇴행성관절 질환이 있는 관절주위에 생기는 종류이다.
   • 이는 연골이 마모되어 관절표면의 가상자리에서 추가로 뼈가 자라게 되는것을 의미하며 이를 골증식체(osteophyte)라고도 한다.
   • 어깨, 팔꿈치, 엉덩이 , 무릎이나 발목관절에 잘 생긴다.

2. 뼈에 부착되는 인대나 힘줄이 석회화되어 생기는 골극이다.
   • 발바닥, 아킬레스건 주위, 어깨의 오훼견봉인대(coroacoacromial ligament) 등에 잘 생긴다.

[ 골관절염의 위험인자 ]

• 가족력( Arthritis Rheum 2000;43:995-1000)
• 나이
  • 50세 이상
  • 연골복원 속도가 느리다.
  • 60세 이상에서는 20대보다 골관절염 위험성 4배증가(Arthritis Rheum 1998;41:778-799)
  • 무릎골관절염으로 인한 장애위험이 심장질환의 장애 위험과 비슷
• 여성
  • 더 얇은 슬개골
  • Q각이 약간 더크다.
  • 내측 경골돌기에 비해 더 작은 외측경골돌기
  • 에스트로겐이 뼈 단단함을 유지
• 비만(Int J Obesity 2001;25:622-7)
• 직업: 오랫동안의 직업적 목수나 무릎을 꿇거나 무거운것을 옮기는 직업
• 스포츠 : 반복적인 스트레스(달리기 등)(J Rheumatol 2004;31(suppl 70):2-5)
• 골다공증
• 고정(immobilization) 과거력
• 활발한 신체활동 부족 (Arthritis & Rheumatism 2005;52(4):274-1282)

• 격렬한 운동
  걷거나 자주 무릎을 구부리는것을 피하는 가벼운 운동은 연골손상이 거의 없어 골관절염 위험성이 있는 무증상 개인에서 골관절염을 예방할수 있지만 중등도나 격렬한 운동은 무릎의 교원질의 변성이 의의 있는 결과를 보여 연골 손상과 관계가 될수 있다고 보고(Radiological Society of North America (RSNA) 96th Scientific Assembly and Annual Meeting: Abstract LL-MKS-MO2B. Presented November 29, 2010)
• 관절손상
  • 십자인대손상과 골관절염에 대한 연구에서 전십자인대 완전파열은 진행된 골관절염의 25%에서 관찰되었고(대조군은 3%이하), 골관절염환자에서 후십자인대파열은 1%이하가 관찰되었다.
    무릎 골관절염은 전십자인대 손상이 없는 사람보다 전십자 인대파열이 있는 사람에서 훨씬 심한것으로 평가되었다.
    이러한 추적 결과로 전십자인대의 완전파열은 무릎 골관절염으로 진행에 중요한 역활을 한다고 하였다(Arthritis Rheum 2005;52:794-799)
  • 전십자인대 손상을 받았던 젊은 운동선수의 거의 70%에서 무릎 퇴행성관절염이 빨리 시작된다고 한다( University of Michigan Health System, news release, Aug. 7, 2006 ).
  • 전십자인대 손상으로 수술을 받은 사람은 여성보다 남성이 연골에 구멍이 생길수 있는 위험성이 높으며 이는 연골에 스트레스를 주어 골관절위험성이 증가된다고 보고(July 7, 2011, presentation, American Orthopaedic Society for Sports Medicine annual meeting, San Diego )
  • 50세나 70세의 중년이나 노인 환자에서 반월상 연골의 손상은 반월상 연골의 수술여부에 상관없이 미세손상시에는 3배, 더 극심한 손상시에는 7.9배 이상 골관절의 위험성이 증가된다고 보고(Arthritis Rheum 2009;60:831-839)

• 관절염증
• 관절액이나 연골에 결절(Crystals)
• 내반족 또는 외반족(Arthritis Rheum 2002;46:2631-2636)
  보행시에는 무릎중심(alignment)이 내측으로 밀기가 외측보다 많다고 보고 (Arthritis Rheum 2010;62(5);1403)

  2,713명의 자원자에대한 연구에서 내반(varus alignment)이 반듯한 다리에 비해 약 1.5배 골관절염 위험성이 증가하였고 외반 (valgus alignment)은 위험성이 증가하지 않았다고 보고, Northwestern대학의 Leena Sharma 박사는 건강한 다리에서는 걸을때 내측으로 힘의 약 70%가 전달된다고 하며 무릎이 바깥쪽으로 바라보게되는 내측외반이 되면 무릎 내측이 더 큰 스트레스를 받게 되고 골관절염의 위험성이 증가된다고 설명( upcoming print issue of the journal Annals of the Rheumatic Diseases, U.S. National Institutes of Health, Aug. 16, 2010, news release)

• 관절이완증(joint laxity)(Arthritis Rheum 2005;52:2343-2349)
• 흡연
  증상이 있는 무릎골관절염 159명의 남자에서 30개월간 연구 결과에서 담배를 피우는 사람은 담배를 피우지 않은 사람에 비하여 통증이 심하고 연골소실이 많았다고 보고 (Ann Rheum Dis 2007;66:18-22)

  담배를 피우고 골관절염 기왕력이 있는 가족과 담배를 피우지 않으면서 골관절염이 있는 환자를 비교관찰하여 본 결과 담배를 피는 군에서 내측연골양은 2.2%, 외측은 1.45% 더 소실되었다고 보고 (Arthritis Rheum 2007;56:1521-1528)

• 말초 신경병증
• 대사장애(hemochromatosis)
• 무혈성괴사(엉덩이 관절)
• 통풍 , 가성통풍

  (Med Clin North Am 1997;81:85-112)
  

• 오랫동안 쪼구리고 앉기
  60세 이상의 2269명의 연구에서 25세에 매일 한시간 이상 쪼구리고 앉아 있었던 사람에서는 30분이하 쪼구리고 앉아 있었던 사람에 비해 무릎의 골관절염(tibiofemoral OA )의 발생빈도와 심한정도가 훨씬 높았다고 발표 (Arthritis Rheum 2004; 50:1187-1192)

• 양쪽 다리 길이가 다를때
  3,161명에 대한 연구에서 6.4%가 다리길이가 달랐으며 2cm이상 차이가 있었던 사람에서 그렇지 않았던 사람에 비해 고관절 골관절염(32.5% : 26.1%), 무릎골관절염 (45.3%: 29%)의 발생이 많았다고 하였다 (American College of Rheumatology, news release, Nov. 8, 2006).
• 골관절염과 손가락 길이
  영국 Nottingham 대학의 Michael Doherty 는 집게손가락(第二手指)이 반지손가락(第四手指)보다 짧으면 무릎 골관절염 위험성 증가되었다고 보고 (Arthritis Rheum 2008;58:146-153)>
• 대퇴사두근 강도(Quadriceps Strength)
  대퇴사두근 강도는 성별에 관계없이 방사선상 골관절염 발생을 예측할수 없지만 여성에서는 통증성이나 강직성 골관절염 발생빈도가 낮은것을 예측할수 있다고 보고 (Arthritis Care Res 2009;61:1210-1217)

[ 야콘(Yacon) : 땅 속의 배, 초롱꽃목 국화과 다년초, 남미 안데스지역원산 ]

[ 관절내 혈액과 연골손상]

네델란드 Utrecht대학의 Jansen 박사등은 시험관내 연구에서 사람연골을 1, 2, 3, 4일 동안 각각 혈액이 없는 경우나 50% 혈액성분이 있는 경우 또는 4일동안 0%, 5%, 10%, 20%, 30%, 50% 혈액에 연골을 노출시킨뒤 혈액을 제거하고 12일간 회복기를 둔후에 연골에 대한 효과를 프로테오글리칸 합성률과 연골기질 프로테오글리칸의 유리및 농도, 기질 MMPs 활성을 측정 관찰하였다.
결과는 4일동안 연골에 노출된 혈액 농도가 증가하면 농도증가에 따라 유해효과를 보였으며 50% 농도에 노출되면 노출시간에 상관없이 유해한 변화를 일으켰다.
유해한 효과는 2일이 가까워오거나 2일이 지나면 지속되었다.
결론적으로 시험관내에서 10% 농도의 혈액에 연골을 2일간 노출시키면 관절연골의 지연된 장애를 일으킬수 있다는 것이다.
이러한 결과는 출혈성　관절증(出血性關節症)이 있는후에 2일내에 혈액을 관절에서 흡인하는것이 장기간의 혈액으로 인한 관절손상을 예방할수 있을것이라는것을 암시한다고 하였다 (Arthritis Rheum 2007;56:199-207).

[ 골관절염의 유전적 위험성 ]

영국 Nottingham의 Neame1 연구팀은 골관절염환자에서 슬관절대치술 490명과 40세 이상의 그들의 친척 773명, 무릎통증이 있는 1,729명에서 방사선, 골관절염 증후등을비교하여 골관절염의 유전적 조건을 조사하였다.
가족에 대한 연구에서 무릎통증이 있는 환자에 비해서 골관절염 환자의 가족에서 2배이상 위험성이 증가됨을 관찰하였다.
가족중 골관절염의 유전적 위험성은 자매보다도 형제에서 더 관계가 있었다고 하였다.
이상의 결과는 골관절염은 유전적인 요인이 될수 있을수 있다고 하였다 (Ann Rheum Dis 2004;63:1022-1027).


일본의 Hideki Kizawa박사는 골관절염 환자에서 관절연골에 풍부히 존재하는 세포외 기질성분인 asporin의 잠재적 역활에 대한 연구보고를 하였다.
골관절염과 asporin부호화된 유전자(ASPN) 다형태의 유의한 관계는 이미 보고되었다.
Asporin은 관절의 건강한 연골을 유지하고 새로운 연골조직 생성과정에서 연골세포 분화과정에 부정적 조절자로서 역활과 세포외 기질을 생성에 기여하며 연골성장인자인 TGF-b의 발현을 억제한다.
ASPN D14 대립유전자는 연골생성을 방해하고 장애를 주는 asporin대립유전자중 가장 강한 억제 작용을 갖고 있다.
무릎골관절염에서 ASPN의 D14 대립유전자는 질환의 심각성을 증가시킨다고한다.
동물실험 연골생성 모델에서 aggrecan 유전자(AGC1)와 제2형 II 교원질 유전자(COL2A1)의 TGF-b중재된 발현을 억제하고 프로테오글리칸 축척을 감소시킨다고한다.
TGF-b는 다른 대립 유전자보다도 D14 대립유전자에 특이성을 갖는다.
이는 asporin과 TGF-b의 직접적인 관계를 보이는 것이다.
이러한 소견은 세포외 기질단백질, TGF활성도와 질환과의 또다른 기능관계를 시사하며 골관절염의 새로운 치료를 암시할수 있다고 하였다 (Nat Genet 2005;37(2):138-44).


한국인에서는 원발성 골관절염환자에서 Estrogen Receptor-a gene haplotype가 관계가 있으며 ER-a 유전자 변이가 골관절염의 감수성에 역활을 할 수 있을것이라고 보고 (Arthritis Res Ther 2004;6(5):R415-R421)

FRZB, GDF5, 와 DIO2 유전자등이 연골내골화(endochondral ossification)과정에 관계되는 골관절염에 민감성이 있다는 보고도 있다(Curr Opin Rheumatol 2008;20(5):553-559)

interleukin-1 receptor antagonist (IL-1Ra) gene은 신체의 면역 및 염증반응을 변화시는데 이유전자 변형은 심각한 골관절염의 진행과 관련이 있다고 보고( 2010.11. World Congress on Osteoarthritis in Belgium).

[ 비만과 골관절염 ]

비만과 관계되는 호르몬인 렙틴(leptin)은 골관절염 발생에 중요한 역활을 한다는 프랑스의 한 연구가 있다.

렙틴은 주로 신체의 지방조직에서 생산되어 음식의 섭취와 에너지 방출을 조절하는 작용을 한다.

이 연구에서 20명 골관절염이 있는 환자 관절의 연골이나 활액의 샘플에서 렙틴이 존재하는지 여부를 검사하였다.
이중 11명은 슬관절 전치환술을 시행하였고 9명은 관절경을 시행하였다.
고농도의 렙틴은 높은 체질량지수(Body Mass Index : BMI)와 상관이 있었으며 골관절염 관절의 렙틴의 출현은 연골파괴의 정도와 관계가 있었다.
연구자는 이러한 결과가 렙틴은 인간의 골관절염 관절에서 과도히 출현하고 렙틴이 골관절염의 병리에 관여한다는 증거라고 하였고 관절연골의 렙틴의 영향은 체질량지수와 골관절염의 위험성 증가와의 관계를 설명할수 있다고 하였다(Arthritis & Rheumatism 2003;48:3118-3129).

체질량지수(BMI)가 2 unit 증가할 때마다 골관절염으로 진행할 위험성이 8%증가(전위각인 경우)(Arthritis & Rheumatism 2004;50:3904-3909)

비만은 무릎 관절염의 위험성 요인이지만 비만과 무릎 골관절염 진행에 대한 전반적인 상관관계는 없다는 보고가 있다.
비만은 내반족 정열(varus alignment)에서는 골관절염 진행과는 관계되지 않았지만 중립이나 외반족의 무릎에서 의 진행의 위험성은 증가되었다.
따라서 체중 감소는 내반족 정렬이 있는 골관절염에서 구조적인 손상의 진행 예방에 효과적이지 못하다는것이다(Arthritis Care & Research 2009;61:329-335).

비만은 골관절염의 위험인자라고 하지만 Eric Vignon박사등은 60명의 비만 여성에서 12개월 이상 추적검사에서 점차적인 체질량지수 증가가 골관절염 환자의 관절강이 좁아지는것과 상관관계가 없었다고 보고하였다(Ann Rheum Dis 2009;68:1734-1738).

[ 하지 근육덩이(muscle mass)와 무릎 연골량 ]

체중이 증가하면 기계적인 무릎부하의 증가로 골관절염의 위험성이 증가된다.
그러나 하지근육덩이의 증가는 체중증가로 이어지지만 무릎관절에 나쁜 영향보다는 예방적인 역활에 대한 연구에서 Cicuttini박사등은 이러한 체중증가가 연골량과 골관절염의 발달의 상호관계를 조사하여 골관절염이 발생이 적은 건강한 성인에서 전체근육과 하지근육덩이 증가는 더 많은 내측 연골량과 관계가 되었으며 내,외측 경골연골량 감소속도와 관계가 있었다고 보고하였다 (Arthritis Rheum 2005;52(2):461).

[ 골관절염과 하이힐 ]

65세 이상 여성에서 남성보다 골관절염의 빈도가 2배이상 높은데 하이힐을 신는것이 골관절염의 발병률과 연관이 있다는 보고가 있다.

하바드 의과대학의 Kerrigan교수팀은 2½인치 굽높이의 하이힐을 신은 여성은 무릎의 근육, 인대, 관절에 염좌를 가하게 되고 무릎에 압력이 증가하면 무릎주위의 연골이 파괴되고 통증성 관절질환인 골관절염을 일으키기 쉽다고 하였다.
그러나 볼이 넓거나 좁아도 무릎에 대한 압력에는 차이가 없었다고 보고하였다.
따라서 하이힐을 신지 않을것을 권고하고 있다. ( Lancet 2001;357:1097-1098 )



이와 상반된 보고로서 옥스포드대학의 Fitzpatrick교수팀은 50~70세 여성 111명중에 무릎관절 치환 수술을 기다리는 29명의 여성과 과거3년간 무릎통증이 없고 수술을 받은적이 없는 82명의 대조군의 여성을 인터뷰 하여 하이힐을 신는것이 골관절염의 위험성이 있는지를 비교하여 보고하였다.
연구대상 전체 여성은 최소 1 인치(2.54cm)이상의 굽높이의 신발을 신어 본적이 있었으나, 골관절염환자의 경우 111명중 8명(7%)은 2인치이상의 신발을 신어 본적이 없었고, 40명(36%)에서는 3인치 이상의 신발을 전혀 신어 본적이 없다고 하였다.

이번 연구 결과 하이힐을 신는것은 무릎 골관절염의 발생의 기회를 증가시키지 않으며 오히려 보호효과를 보인다고 주장하였다. (J Epidemiol Community Health 2003; 57: 823-830)

[ 골관절염과 골다공증 ]

멤피스 Tennessee Health Sciences Center 대학의 Laura D. Carbone박사팀은 골흡수 억제하는 골다공증 치료제(estrogen, raloxifene, alendronate)와 무릎 골관절염과의 관계에 대한 연구에서 알렌드로네이트와 에스트로젠을 투여받은 나이가 많은 여성에서 연골하 골병변과 관계된 발생률을 유의한 감소를 보였고 알렌드로네이트 사용은 통증 감소와 관계되었다고 하였다.
이상과 같은 결과는 알렌드로네이트와 에스트로젠은 무릎 골관절염과 관계된 골병변 발생에 대한 예방 효과가 있는것 같으며 이병의 진행에 대한 좋은 효과가 있는것이라고 하였다. (Arthritis Rheum 2004;50:3516-3525).

[ 골관절염과 비타민 D ]

비타민 D와 골관절염의 진행과는 논란이 있다.

보스톤대학의 Felson DT등은 비타민 D 결핍이 골관절염 환자에서 관절강이 좁아지거나 연골소실의 위험성이 증가되는지에 대한 실험에서는 관계가 없다고 하였고(Arthritis Rheum 2007;56(1):129-136) Timothy McAlindon등은 골관절염환자에게 비타민 D를 하루 2,000 IU씩 투여하여 30 nanograms/ml 혈중농도를 유지하여 비타민 D를 투여하지 않은 대조군과 비교한 결과 연골량과 두께에 차이가 없었다고 보고하였다(Nov. 7, 2010, presentation, American College of Rheumatology annual meeting, Atlanta).

Tasmania대학의 Ding C등은 50-80세 성인에서 비타민 D 혈청 농도, 햇볕 노출과 무릎 연골소실이 관계가 있는지에 대한 연구에서 햇볕 노출과 비타민 농도가 무릎 연골량을 낮추는데 관계가 있었으며 이는 건실한 비타민 농도를 유지하는것이 골관절염의 진행을 막는데 도움을 줄것이라고 하였다(Arthritis Rheum 2009;60(5):1381-1389).

대부분의 경우에서는 골관절염의 원인은 잘모른다.
이를 원발성(일차성) 골관절염이라고 한다.
원발성 골관절염은 대부분 중년이나 나이가 많은 어른에서 흔하다.
골관절염이 보다 나이 젊은 성인에서 발생할수 있는데 이는 선행질환에 의할수 있는데 이를 이차성 골관절염이라고 하며 아래와 같은 상황에서 발생할수 있다.
골관절염은 한가지 원인보다는 연골의 손상을 줄수있는 여러가지 다양한 요인의 결과로 온다고 고려되며 이를 다시 한번 요약해본다.

[ 골관절염의 원인 ]

• 내분비성
  당뇨병, 말단비대증, 갑상선기능저하증, 갑상선기능항진증, 비만등

• 외상후
  직업상 반복적 운동이나 과사용후나, 관절배열에 이상, 안정성 소실, 연골손상등 관절의 외상

• 관절의 염증
  류마티스관절염, 만성 통풍성 관절염

• 대사성
  파겟트병 , 윌슨병

• 선천적이나 성장시
  양측 다리길이가 다른 비정상적 해부적 구조는 골관절염 유발

• 유전성
  유전적 결함은 연골의 보호구조를 파괴 증가, Ehlers-Danlos증후군 같은 교원질 장애

• 신경병증성
  당뇨병이 신경에 합병증이 생긴 질환 과 같은 경우 우리 몸이 감각을 잃어 관절이나 신체에 손상을 입는 것을 알수 없을때

• 기타
  영양 장애, 혈우병, 겸상적혈구병 등등

[ 섬백리향 : 통화식물목 꿀풀과, 낙엽반관목]

통증은 무릎골관절염의 첫 징후라고 할수 있다(Ann Rheum Dis 2009;68:1890-1893).
대부분 퇴행성관절염 통증의 확실한 원인은 잘 모른다.
반월판은 통증 예민 세섬유가 있지만 ,무릎 관절을 덮고 있는 얇은 연골 즉 유리 연골(hyaline cartilage)은 신경이 분포되어 있지 않다.
퇴행성관절의 통증은 연골에서 생기는것은 아니다.
따라서 통증은아래의 원인에 의해 생길수 있다고 한다.

• 관절을 싸고 있는 활막의 염증
  
• 연골 아래에 있는 뼈(subchondral bone)의 미세 골절
  
• 그 부위의 혈액에 의한 압력
  
• 관절주위 뼈 부종과 뼈속 압력 증가(관절주위 경화)로 통증 및 삼출액
• 뼈 증식(osteophyte)에 의한 신경말단의 견인
• 거위발 점액낭염
• 만성 근근막증후군
• 중추성 통증 민감화( J Rheumatol 2011;38:1546-1551)
• 정신적 요인(통증의 경,중증도 결정)
  (Lancet 2005;365(9463):965-73, Osteoarthritis Cartilage 2010;18:873-875, 883-887)

[ 골관절염 통증과 수면 ]

수면에 대한 통증의 부정적인 충격은 골관절염 통증 경험의 가장 고통스러운 양상중의 하나로 고려되고 있다.
다른 통증성 조건하에서는 통증은 수면 시작을 지연시키고 잠자리 불안, 수면구조의 변화가 관계된다고 한다.
저녁에 잠을 잘 자지못하면 낮에는 통증이 증가되며 이러한 통증은 다시 좋지 않은 질의 수면이 뒤따르게 되는 악순환을 일으킨다(Sleep and pain. Seattle: IASP Press; 2007. pp. 235-263, J Sleep Res 2001; 10:35-42).

[ 골관절염의 통증과 슬개골의 연골량 ]

호주 시드니의 Hunter박사는 133명의 페경여성의 골관절염에서 MRI상의 슬개골 연골량 과 무릎의 통증, 강직등 기능을 비교한 결과 슬개골 연골양과 무릎 통증이 관계가 있다고 하였다(OsteoArthritis and Cartilage 2003; 11:10:725-729)

[ 골관절염의 통증과 활막염 ]

호주의 Catherine등은 평균 66.7세, 270명의 무릎 골관절염 환자에 대한 연구에서 활막염의 변화가 무릎통증의 변화와 관계가 있지만 연골소실과는 연관이 적은것 같다고 하였다.
따라서 무릎 골관절염 치료에 활막염 치료의 고려가 필요하다고 하였다(Ann Rheum Dis 2007; 66: 1599-1603).

[ 무릎 골관절염 환자에서 삼출액과 관절 치환술 위험성 ]

영국 Leeds대학의 Phillip Conaghan 교수등은 무릎의 통증성 골관절염 환자 600명에게 초음파로 삼출액 깊이를 측정한 결과 4mm이상이면 4mm이하인 환자보다 무릎 전치환 수술을 시행할수 있는 위험성이 거의 3배 연관이 있었다고 보고하였다.
염증에 대한 객관적인 표지자는 관절치환의 예측인자일수 있다고 하였다(The European League Against Rheumatism Annual Congress: Abstract Thu0299. Presented June 12, 2008)

[ 무릎 골관절염 통증과 우울증 ]

서울대학 김교수팀은 무릎 골관절염 환자 65세이상의 남녀 660명에 대한 연구에서 우울장애가 있는 사람에서는 증상이 있는 무릎 골관절염의 위험성 증가와 관계가 있었다.
그러나 우울증 존재의 영향은 방사선 검사상 최소에서 중등도(Kellgren-Lawrence grade 0 - 3)의 경중도의 사람에만 한정되고 극심한 골관절염(Kellgren-Lawrence grade 4)에서는 증후성 무릎골관절염 위험과는 관계가 있었다고 보고하였다(The Journal of Bone and Joint Surgery (American) 2011;93:556-563)

[ 두메닥나무 : 팥꽃나무과 낙엽활엽 관목 ]

[ 삼지닥나무 : 팥꽃나무과 낙엽활엽 관목, 가지가 3개씩 갈라짐 ]

****장마철이나 비가 올려고 할때 통증이 악화되는 이유 ***

" 얘야! 빨래 걷어라 "

시어머니가 비가 오려고 하면 허리나 관절등에 통증을 느끼고 미리 며느리에게 빨래를 걷으라고 한다

이는 날씨가 흐려지면 공기의 기압이 낮아지며 이는 상대적으로 관절내 압력이 증가되어 관절내 활액막에 분포되어 있는 신경이 자극을 받게 되어 통증이 생길수 있기 때문이다

환자의 92%가 궂은 날씨에 통증이 심해지는 것을 느끼고 48%는 통증으로 궂은 날씨를 예측한다는 조사 보고도 있다.

**** 날씨와 관절염 *****

날씨가 관절염에 영향을 미칠수 있다는 통계적 보고(가천의대 이수찬교수팀)도 있다.

11월에 전체의 11%정도, 전월대비 40%증가를 보여 날씨가 추워지면 관절염 환자가 증가한다고 한다

이는 날씨가 추워지는 11월에는 인체의 혈액 순환량이 줄고 근육과 인대를 수축시켜 열량 소모를 최소화하려는 경향을 보이며 이러한 인체의 변화는 관절염의 통증을 증가시키는 중요한 원인이라고 분석

• 골관절염 -- 저온과 습도가 높을 때 통증
• 류마티스 관절염 -- 습도 높고 고기압일때(추운 날씨)
• 섬유근육통 -- 습도와 상관없이 고기압일때

  그러나 날씨만으로는 미리 통증 예측 인자라고는 할수 없다고 하였다.
  (J Rheumatol 2002;29:335-338 )
  

  동경여자의과대학의 Noriko Iikuni교수는 2001년 10월부터 2004년 4월까지 류마티스 관절염환자 1800명을 조사하여 봄에서 가을까지는 류마티스관절염 활성이 감소하였고 가을에서 봄까지는 류마티스관절염 활성이 심한 증가를 보였다고 보고 (annual scientific meeting of the American College of Rheumatology, in San Diego, Nov. 13, 2005)

[무릎 골관절염은 대칭성으로 오는 것인가? ]

Andrew J Metcalfe등은 35~54세의 무릎통증이 있는 279명에 대한 5~12년간의 계획연구에서 한쪽만 아픈 사람의 80%에서 12년후에는 양측으로 진행되었다고 하였다.
처음부터 양측이 아팟던사람은 그수가 26% 정도였는데 5년뒤에는 52%로, 12년후에는 70%로 증가되었다고 보고하였다.
가장 흔한 형태는 양측 무릎의 내측구역이 연루되었고 6례에서는 한쪽 무릎의 외측구역이 연루되고 2례에서만 양측의 외측구역이 병발되었다고 하였다.
이와같이 양측 무릎관절염은 시간의 경과에 따라 매우 일반적이라고 할수 있다고 하였다 (BMC Musculoskelet Disord 2012;13:153).

[ 미선(美扇)나무 : 물푸레나무과 미선나무속, 낙엽 활엽 관목, 1종 1속
열매가 부채모양, 우리나라 특산 희귀식물 ]

• 앉아 있다 일어나기가 어렵다.( 1 점 )
• 계단을 오르 내리가 힘들게 된다.( 1 점 )
• 무릎이 소리가 나면서 아프다.( 2 점 )
• 3개월이상 무릎이 부은적이 있다.( 3 점 )
• 쉴때도 무릎에서 열이 난다.( 1 점)
• 움직이고 난후 무릎에서 화끈거림이 있다.(1 점 )
• 걸을때 아프다.(약을 먹으면 통증 가심)( 3 점 )
• 버스 한 정거장 거리 밖에 걷지 못한다.( 3점 )
• 다리가 완전히 안구부러진다.( 3점 )
• 다리가 완전히 안펴진다.( 3 점 )
• 걸을때 힘이 없고 휘청거린다.( 3점 )
• 무릎에서 물을 뽑은 경험이 3번 이상 있다.( 2점 )
• 통증이 있으면서 다리가 안쪽으로 휘었다.( O 자형 다리)( 5 점 )
  

  ***
  1~2 점 : 퇴행성관절염 초기
  3~9 점 : 퇴행성관절염 중기
  10 점 이상 : 퇴행성관절염 말기

[ 퇴행성 관절염의 ACR의 임상적 진단 ]

1. 과거력과 이학적 검사에 의한 진단
   무릎의 통증과 다음중 3가지
   • 50세이상의 나이
   • 조조강직 30분 이하
   • 활동시 마찰음
   • 뼈에 압통점
   • 뼈의 비대
   • 활막 촉진시 온기가 없음

2. 과거력, 이학적 검사, 방사선 소견에 의한 진단
   무릎의 통증과 다음중 한가지
   • 50세 이상의 나이
   • 조조강직이 30분 이하
   • 활동시 마찰음과 골극

3. 과거력, 이학적 검사와 검사실 소견에 의한 진단
   무릎의 통증과 다음중 5가지
   • 50세이상의 나이
   • 조조강직 30분 이하
   • 활동시 마찰음
   • 뼈에 압통점
   • 뼈의 비대
   • 활막 촉진시 온기가 없음
   • ESR : 40 mm/hr 이하
   • Rheumatoid factor 가 1:40 이하
   • 골관절염의 활액 증후
   
   
   ( Arthritis Rheum 1986;29:1039)

**단순 방사선 사진(X-ray):
초기의 퇴행성 관절염에서는 정상으로 보일수 있으며 사진상 퇴행성 변화가 명확해진 시기에도 환자의 임상 증상과 방사선 소견이 비례하지 않는 경우가 있다.

[ Kellgren과 Lawrence의 방사선상 골관절염의 5등급 분류 ]
• 0 등급 : 방사선상 골관절염의 특징적인 방사선상 변화가 없다.(정상)
• 1 등급 : 관절강의 감소가 없이 최소한 골극 존재(의심)
• 2 등급 : 관절강의 적은 감소가 있으면서 최소한 골극 존재(경증)
• 3 등급 : 관절강의 중등도 감소가 있으면서 중등도 골극 존재(중등도)
• 4 등급 : 연골하 골의 경화로 관절강이 거의 또는 전체가 감소(중증)
  (Ann Rheum Dis 1957;16:494-501)

** DEI( diffraction enhanced imaging ): 골관절염의 초기 진단에 도움
골관절염의 진단에 일반 엑스레이에서는 연골의 영상을 볼수 없고 연골이 마모되고 난후 관절의 공간이 좁아지는 것으로 연골의 손상을 알수 있었지만 최근 시카고의 Illinois Institute of Technology 에서 일반 에스레이보다 조영(contrast)이 약 27배 영상을 만들수 있어 보다 빨리 연골의 손상을 알수 있는 DEI( diffraction enhanced imaging )라는 기술이 개발되어 골관절염을 좀더 빨리 진단하고 치료할수 있게 되었다고 하였다.
(Osteoarthritis & Cartilage 2004;12:97-105, 2002;10:163-171)





*** 골관절염의 새로운 표지자(new marker) ***

덴마크 Erasmus Medical Center의 Reijman 박사팀은 골관절염의 조기진단을 위하여 생화적 표지자로서 연골파괴시 생기는 제2교원질의 조각인 CTX-II(C-telopeptide fragments of type II collagen)의 소변 농도와 방사선상 무릎이나 고관절의 골관절염의 발생과 진행을 비교하여 보았다.

CTX-II의 농도가 높으면 무릎에서는 6배, 고관절에서는 8배이상 골관절염이 빠르게 진행하는것을 관찰할수 있었다.
이러한 연구결과는 관절통이 있는 환자에서 CTX-II는 위험적요소라고 할수 있으며 앞으로 연구가 더 필요할것 이라고 하였다 ( Arthritis & Rheumatism 2004;50:2471-2478).




*** 골관절염과 혈청 히아루론산(HA) 수치 ***

North Carolina 대학의 Elliott박사팀은 753명의 남녀의 무릎과 고관절의 퇴행성관절염환자에서 방사선소견과 혈청내 자연 natural log-transformed HA 수치등을 비교 관찰하여 혈청 히아루론산(serum hyaluronan :HA)수치가 높은것과 골관절염이 상관관계를 보였다.
이러한 결과는 혈청내 HA 수치 측정은 골관절염의 잠재 생지표(potential biomarker)가 될수있다고 주장하였다(Arthritis Rheum 2005;52:105-111)

[ 무릎 퇴행성관절염의 새로운 진단 추천 ]

(The Annual European Congress of Rheumatology: Abstract OP-0209. Presented June 12, 2009)

영국 Nottingham대학의 Weiya Zhang교수는 진단범주로서 일차진료의사에 특히 도움이 될것이라고 추천

3가지 추천사항은 위험인자, 임상 진단, 방사선 등이다.

• 위험인자
  여성, 나이, 과체중, 관절손상, 배열부정(malalignment), 관절이완, 직업적이고 오락적사용(occupational and recreational use), 가족력, 헤베르덴 결절(distal finger joint)

• 임상진단 : 3 가지 증후와 3가지 증상은 무릎골관절염 환자의 99% 에서 확인
  3가지 증상(사용시 통증, 짧은 조조강직, 기능 제한)
  3가지 증후(마찰음, 제한된 움직임, 뼈 비대)

  **엑스레이가 정상이라도 6가지 범주를 적용할수도 있다.

• 무릎 단순엑스선촬영( weight bearing, semi-flexed view와 lateral , skyline view)
  관절강 좁아짐, 골극, 연골하골 경화

[ 관절경검사 소견에 의한 퇴행성관절염의 심한 정도 ]
• 1 등급(Grade 1) : 연골의 부기와 연화(softening), 부종및 세포침윤
• 2 등급(Grade 2) : 표층 원섬유화(fibrillation)
• 3 등급 (Grade 3) : 더 깊고 큰 연골 원섬유화
• 4 등급 (Grade 4) : 연골아래의 뼈(subchondral bone)의 노출
  (Semin Arthritis Rheum 1993; 22:289-297)

[ 야래향(夜來香) : Night-Blooming Jessamine, 가지과, 상록관목, 밤에 향기 ]

[ 퇴행성 관절염의 예방 ]

무릎관절의 퇴행성변화를 근본적으로 치료하는것은 어렵지만 적절한 자기 관리, 작업 환경 변경, 생활 습관 개선과 예방 방법으로 퇴행성 변화를 늦출수 있고 통증을 감소시키며 기형을 예방할수도 있다.
무릎관절을 보호하기 위해서 중요한 사실은 마모나 손상과정을 줄이는 것이다.
• 체중을 줄인다
  무릎 관절에 부하를 최소화 하기 위해서 이다.
  약 5kg정도만 줄여도 통증 감소
  체중이 5Kg 늘면 평지를 걸을때 20kg, 계단을 오르내릴때 35kg의 압력이 추가로 무릎에 가해진다.

• 적정 체중 유지
  
  적정체중 = (키-100) X 0.9
  
  
• 쪼그리고 앉지 않는다(매우 중요).
  쪼그리고 앉으면 무릎 관절의 각도가 130°이상 구부려지게 되고 이때 관절에 가해지는 압력은 무릎을 편 자세보다 4~7배 증가된다고 한다.
  (한발로 서있으면 두발로 서있을때 보다 무릎관절에 부하가 약 2배, 계단에서 내려갈때는 약 2.5배, 달릴 때는 약 8~10배, 높이 뛸때는 약 10배의 부하가 증가된다고 한다)

• 바닥에 앉지 않고 의자에 앉는다.
  
• 좌변기를 사용하는 화장실 사용
  
• 무릎을 무리하게 사용하지 않는다.
  
• 장기간 걷거나 서 있는것을 피한다.
  
• 무거운것을 들거나 안지 않는다(아이도 포함)
  
• 무릎을 항상 따뜻하게 해준다.
  
• 일과 휴식의 바란스를 적절히 조절
  
• 술과 소금, 설탕을 피하고 채소와 멸치, 우유를 섭취한다.
  
• 적절한 다리 근육을 강화시키는 운동(대퇴 사두근 강화)

***폐경기 여성에서 호르몬 대체요법과 퇴행성관절염 예방 **
폐경기 여성에서 골다공증이나 폐경기 증상을 예방하기 위하여 호르몬 대체요법을 시행했던 사람은 MRI 촬영을 통해 관절내 연골양을 측정해 본 결과 호르몬을 사용하지 않았던 사람보다 평균 연골 용적이 7.7% 더 높아 호르몬 대체요법이 무릎 연골을 보존하는데 있어서 퇴행성 관절염 발생의 예방에 유용할수 있을것 이라는 보고도 있다.
- Annals of Rheumatic Diseases2001;60:332~336 -
(최근 골반 골관절염에는 효과가 없다는 보고도 있음).

[ 백일홍 : 국화과 백일홍속, 한해살이풀 ]

[ 천일홍 : 비름과 한해살이풀, 열대 아메리카 원산, 절화용(切花用) 또는 건조화(乾燥花) ]

치료의 목표는 가능하면 치료의 부작용(진통제등)을 최소화하면서 통증을 조절하고 관절의 운동성을 최대화, 근육의 강도를 증진시키고 생활의 불편감을 줄여 삶의 질을 높이는 것이다.


앞으로의 골관절염의 치료 방향은 연골파괴를 억제하거나 연골의 성장, 복구하는데 있다.

먼저 연골파괴를 억제하기 위해 재조합 유전자요법이나 외부에서 TIMP투여로 관절내 TIMP농도를 증가시켜서 MMPs 효소억제를 증가시키거나 수용성 IL-1수용체나 수용체 길항제의 투여로 IL-1을 억제하여 MMPs합성을 억제시키는것이다.

또한 손상된 연골을 복구를 위해 연골세포 증식과 기질합성을 자극하기 위하여 외부에서 인슐린유사 성장인자(IGF-1)나 기본 섬유모세포 성장인자(b-FGF)같은 성장인자를 투여하거나 MMPs합성을 억제하기 위해 전환 성장인자(TGF-b)같은 물질이 시도되고 있으며 그외 건강한 자가연골세포 이식등이 시도되고 있다.

줄기세포에 의한 연골세포이식이 연구중이다.

▒▒ 비수술적 치료 ▒▒

• 안정
• 환자 교육
• 체중 조절 : 비만 치료
• 운동
  적절한 운동은 관절의 안정성을 향상시켜 근육의 힘과 지구력을 증가시키고 관절 운동과 유연성을 보존하고 재건할수 있다.
  추가적인 유산소 조건 형성은 정신 건강을 향진시키고 다른 질병의 위험성을 감소시킬수 있다.
  운동은 2일간격으로 유산소운동을 10~15분 천천히 시작하여 점차 30~45분 기간으로 증가시킨다(Loyola University Health System, news release, March 28, 2011).

• 지팡이,목발,보행기, 쿠션이 있는 신발등: 관절 보호
  

  지팡이 사용은 무릎 내전을 평균 10% 감소시킬수 있어 내측 무릎의 부하를 의의 있게 줄일수 있으며 이는 퇴행성관절염 진행의 위험성을 줄일수 있는 가능성이 있다고 보고(Arthritis Care & Research 2008;59:609-614)

:::: 운동, 체중감소와 관절염 ::::
Wake Forest 대학의 Stephen Messier박사는 골관절염 환자에서 18개월 동안 운동과 체중조절을 시행하여 무릎통증이 약 30%이상이 감소되고 신체기능이 24% 증가 되었다고 하였다.
일주일에 3번 하루 한시간 에어로빅 이나 저항운동, 건강식이나 칼로리 음식등을 섭취하여 부작용으로 약제사용이 제한되거나 외과적수술이 비효과적인 경도나 중등도 골관절염 치료에 보조요법으로 사용할수 있을것이라고 하였다.
(Arthritis Rheum 2004;50:1366-1369)



체중 10% 감소하면 통증완화는 물론 기능이 28% 증가한다고 보고(2004. Annual European Congress of Reumatology)


체중이 일 파운드 감소시에 일상활동 동안에 한걸음에 무릎에 부하가 4배(4 파운드) 감소한다고 보고
체중 일 파운드를 줄이면 축척되는 무릎 부하의 감소는 일마일 걸을때 4800파운드이상일 것이라고 하였다 (Arthritis Rheum 2005;52:2026-2032)

:::: 골관절염과 생체 시계 ::::
호주의 벨라미 박사는 관절염 치료의 일주기 리듬에 관한 연구 결과를 발표하였다.
손 골관절염 환자 21명 하루 동안의 6군의 다른 시간대 별로 10일동안 통증, 강직과 손의 정교한 동작에 대한 연구를 시도하였다.
대부분의 환자에서 24시간 동안 통증, 강직, 정교함의 오르내림은 있었지만 오후 4시10분에 통증이 제일 적었고 , 오후 4시 18분에 강직이 가장 적었으며 가장 손의 정교함을 보인것은 오후 3시 48분이었다.

이러한 결과는 손골관절염 환자에서 하루 활동 일과에 매우 중요한 정보를 줄수 있고 약제투여 시간에도 도움을 줄수 있을것이라고 하였다.

( Annals of the Rheumatic Diseases 2002;61:1075-1080)

[ 배롱나무 :나무백일홍(木白日紅), 백일홍, 부처꽃과 배롱나무속 낙엽성교목, 간즈름나무]

[ 배롱나무 : 흰색, 부처꽃과 배롱나무속 낙엽성교목 ]

[ 약물 치료 ]

1. 치료시 반드시 고려해야할 사항
   • 정확한 진단 : 감별해야할 질환 , 환자의 상태에 따라 약제 선택
   • 약믈 대사의 변화 : 혈청 알부민 감소, 신장, 간질환등에 의한 대사의 변화
   • 다른 질환 동반 여부 : 다른 질환으로 약제 사용시 약물의 상호작용용으로 약물 독성이나 대사장애
   • 노인 환자에 대한 배려 :
     심장병, 당뇨병 ,고혈압, 신장질환등 질환을 20% 정도에서 동반
     시력 , 청력, 인식장애로 인한 약물을 잘못 사용하거나 과량 사용 위험이 있어 독성이 흔한 약제 처방시 주의

2. 비마약성 진통제

   • 아세트아미노펜 :우선적으로 가장 먼저 투여를 권장
     • 중추기전으로 COX-1의 변종인 COX-3을 차단시켜 효과를 나타낸다는 연구 결과 보고 (Proceedings of the National Academy of Sciences ,2002.9)
     • 하루 4000mg이상은 위험(간기능 장애)
       그러나 4g 이상 4~6주 투여해도 의의있는 임상적 증상 효과를 볼수 없었다고 보고(Annals of the Rheumatic Diseases 2004;63:923-930)
     • 하루 3회 이상 음주하는사람에서는 피할것(하루 2g이하로 감량할것)
     • 간질환, 공복, 술 먹었을때 독성증가
     • 오심, 구토, 식욕부진, 발한등이 있을때는 아세트아미노펜 독성 의심
     • 아세트아미노펜사용시 카페인의 과량 섭취는 간손상 위험 증가
     
     

   • 트라마돌(tramadol)
     • 중추신경에 작용하는 weak m-opioid 항진제로서 노에피네프린과 세로토닌의 재흡수를 억제하며 항염증작용이 없다.
     • 중등도나 극심한 통증에 사용
     • 오심, 졸음, 변비(환자의1/3~1/2)의 부작용
     • Tramadol ER : 하루 한번으로 통증 억제효과 (J Pain Symptom Manage 2004;28:59-71)
     • COX-2 억제제를 포함하는 비스테로이드성 진통소염제에 금기사항이 있을때 시도
   • 울트라셋 : 염산트라마돌+아세트아미노펜
     

   • 비스테로이드성 진통소염제(NSAIDs): 류마티스 관절염 치료 참조
     • 통증이 아세트아미노펜으로 해결되지 않을때 사용
     • 관절통 및 강직감등을 완화시키지만 이들 약제는 선택성과는 상관 없이 질병의 진행을 억제하지는 못하며 항염증 또는 진통작용에 의한것인지는 아직 확실치 않다.
       이중 일부 약제에서는 오히려 정상연골에서 프로테오글리칸스 합성을 억제한다고도 한다(Arthritis Rheum 1992;35:R29).

     • 단기간 비스테로이드성 진통소염제 사용은 이점이 있지만 장기간 사용은 유용하지 못하고 부작용 위험이 증가한다(BMJ. Posted online Nov. 30, 2004).

       비스테로이드성 진통소염제들은 위궤양, 신부전과 출혈시간이 길어지는 부작용이 있는데 60세 이상에서는 위장관 출혈이나 궤양의 위험성이 4-5배 증가된다고 한다.
       과거에 위궤양 질환이 있거나 스테로이드 동시사용은 위장관출혈 위험성이 증가된다.
       

       * cyclooxygenase-1(COX-1) 억제제

       diclofenac,ibuprofen, ketoprofen 등

       * cyclooxygenase-2(COX-2) 억제제

       • Cerebrex, Mobic , Vioxx(판매중지), lumiracoxib등
       • 뇌졸중이나 심근경색같은 심혈관계 뷰작용
       • 급성기, 단기 사용에 소량사용은 위험을 증가시키지 않는다.

       * licofelone

       최근 COX-1과 COX-2를 모두 억제하고 통증과 염증에 관여하는 또 다른 효소인 5-lipoxygenase (5-LOX)까지 억제하는 작용을하는 새로운 5-LOX/COX inhibitors 인 licofelone 소개
       동물실험에서 활막의 염증매개체인 PGE2, LTB4 ,동화요인인 IL-1Β와 연골에서 collagenase-1을 감소시킴으로 연골손상의 크기와 심한 정도를 줄일수 있었다고 보고(Fundamental and Clinical Pharmacology 2004;18:125)

       355명 무릎 골관절염환자에게 licofelone (200 mg)와 naproxen 500 mg을 하루 2번 투여하여 비교한 결과 licofelone은 naproxen만큼 증상완화 뿐만 아니라 연골소실이 의의있게 감소되어 골관절염의 예방효과가 있었다고 보고(Ann Rheum Dis 2009;68:938-947).

       * 조인스정(SK제약)

       한약제인 위령선, 괄루근, 하고초 30% 에탄올 엑스 (40:1)로 구성
       
       

       * 나프록센 500mg + PPI(에스오메프라졸 20mg)

       비모보(한국아스트라제네카) : 나프록센의 위장관계 부작용 위험 보안
       
       

       그러나 진통소염제는 근본적인 연골의 재생을 촉진시킨다고 볼수 없으며 장기간 투여는 부작용을 일으킬수 있다.

     
     

     [ 임신중 비스테로이드 진통소염제 복용과 유산 ]

     캘리포니아 Kaiser Foundation Research Institute의 Li등은 적임한 2729 명중 1063명의 엄선하여 조사 분석하였다.
     대부분의 소염진통제는 임신중 복용시 유산 위험율이 약 80%증가하였는데 임신초기에 복용할수록 5.6배나 위험율이 높았으며 1주이상 복용하면 8.1배나 위험율이 증가하였다.
     소염진통 목적의 아스피린은 유산율이 60%증가시켰다.
     Paracetamol(아세트아미노펜)은 임신시기나 약제 복용기간에 상관없이 유산위험성과는 관계가 없었다(0.7~1.3배). 이는 진통소염제나 아스피린은 대부분의 신체기관의 prostaglandin 생합성을 억제하지만 Paracetamol은 중추신경계에서 prostaglandin 생합성을 억제 하기때문에 생식조직에는 침투가 잘되지 않음으로 태아에 미치는영향이 적다고 하였다.

     수정란이 자궁벽에 착상하여 안전하게 자리를 잡으려면 prostaglandin이 중요한 역활을 하는데 임신초기에 진통소염제를 복용하면 prostaglandin합성이 억제되어 유산되기 쉽다고 하였다.(BMJ 2003;327:368)
     

     
     

     [ 아세트아미노펜과 천식 ]

     아세트아미노펜은 항산화 신체보호작용이 있는 글루타치온(glutathione)의 혈중 농도를 떨어뜨려 폐의 산화성 손상과 기관지 경련을 일으키기게 되고 천식의 가능성을 높인다고 오래전 부터 알려져 왔다.
     콜럼비아대학의 R. Graham Barr박사팀은 아세트아미노펜이 천식과의 관계를 알아보기 위한 연구결과 6년동안에 한달에 14일 이상 아세트아미노펜을 복용했던 사람들은 진통제를 전혀 사용하지 않았던 사들람보다 천식이 발생율이 63% 더 높았다고 하였다.
     그러나 아직은 여러통증에 대한 개인적인 반응이 차이가 많아 천식이 있는 모든 사람에게 아세트 아미노펜을 끊도록 말하지는 않는다고 하였다.
     이번 연구에서는 아세트아미노펜이 천식을 증가시킨다는 것만(원인과 효과 관계가 아닌)을 보여주었지만 아스피린, 이부푸로펜, NSAIDs( Celebrex과 Vioxx)등도 여러 면으로 천식에 영향을 보여 주었다고 하였다. (American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 2004:169; 836-841)
     
     

     [ 비스테로이드 진통소염제과 심방세동 ]

     이태리의 Raffaele De Caterina등은 비스테로이드 진통소염제의 장기사용은 만성심방세동의 위험성이 44% 증가되었으나 발작성 심방세동의 위험성은 관계가 없었다고 보고하였다( Arch Intern Med 2010;170:1450-1455).
   
   
   

3. 마약성 진통제
   opioid 계통의 진통제가 최근 관심
   • codein-acetaminophen(30mg/300mg)
   • hydrocodone-acetaminophen(5mg/325mg)
   • oxycodone-acetaminophen(5mg/325mg)
   • 지효성 oxycodone

     이들 약제는 노인에게는 주의해야하며 구역, 어지러움증, 변비, 가려움증, 내성, 호흡억제등 부작용이 생길수 있다.

4. 생물학적 반응 변환제(Biologic Response Modifier,BRM)
   • 연골파괴를 억제하는 작용
     
   • Interleukin-1 수용체 길항제
     • 아나킨라(Anakinra : Kineret® :Amgen社)
       IL-1을 억제함으로서 MMP합성을 억제
     • 무릎 골관절염환자에서 아나킨라 의 관절내 일회 주사( 50-mg 혹은 150-mg)는 위약에 비해 증상호전에 효과가 없다고 보고(Arthritis Care & Research 2009;61:344-352)

   • 항우울제나 항불안제

   • 골다공증 치료제
     자연적인 골파괴를 억제하는 골다공증 치료제로서 악토넬(비스포스포네이트)을 폐경기여성에 투여하면 무릎연골 아래 뼈의 골소실을 억제하여 관절의 파괴와 수술의 필요성을 예방할수 있을것이다(2005 American College of Rheumatology annual meeting, San Diego, Nov. 12-17, 2005).

     Bingham등은 비스포스네이트인 risedronate를 증상이 있는 무릎 골관절염환자에게 투여하여 대조군에 비해 연골파괴 표지자(NTX-I 와 CTX-II)는 용량에 따른 의의있는 개선을 보였지만 증상개선이나 방사선상 증상의 지연에는 우수하지 않았다고 보고하였다(Arthritis Rheum 2006; 54(11): 3494-3507).
     

     Morten Asser Karsdal등은 쥐실험에서 칼시토닌을 투여하면 골관절염 모델에서 CTX-II가 증가되어 연골파괴나 표면마모를 억제한다고 보고 (Arthritis Rheum 2007;56:2469-2678)
     

     옥스포드대학의 Cyrus Cooper 박사는 여성 퇴행성관절염 환자 1천683명(평균연령 63세)을 대상으로 실시한 골다공증치료제인 스트론튬 라넬레이트 Strontium ranelate (Protelos® Servier社 제품)의 3상 임상실험에서 Protelos 2mg을 투여한 군에서 위약을 투여한 대조군에 비해 골관절염이 3분의 1 정도밖에는 진행되지 않았고 통증도 개선되었다고 보고( European Congress on Osteoporosis and Osteoarthritis (ECCEO) in Bordeaux, France 2012.3).

     
     
     

     
     
     
     

     
     
     [ 털부처꽃 : 부처꽃과 부처꽃속, 여러해식물 ]
     
     
     
     

   • 골관절염 질병 조절약제(DMOAD: disease modifying osteoarthritis drug)

     대부분의 골관절염 치료제는 통증을 조절하는 약제들이다.
     전통적인 요법에서는 골관절염이 진행을 중지시키거나 늦추는 치료는 아직까지도 입증된것이 없다.

     
     실제로 질환의 과정을 변화시키는 약제를 발견하려는 시도는 성공적이지 못하다.

     관절의 재생을 돕거나 구조적인 변형이 진행하는것을 지연시켜 관절구조와 기능을 유지하는 작용을 갖는 약제나 식품들

     퇴행성 관절염의 진행을 중지시키거나 회복을 촉진시키는 약제이다.
     골관절염 질병조절약제의 이상적인 조건으로는 glycosaminoglycan, 프로테오글리칸스, 교원질, 단백질, RNA나 DNA등 합성이나 형성을 촉진시키거나, 활막세포의 hyaluronan등의 형성을 촉진시키고 관절연골을 파괴시키는 효소를 억제해야한다.
     관절 주위의 혈관이나 활막 조직에 침착되어 있는 혈전이나 섬유소, 지질등을 없애주는 역활을 해야한다.
     또한 윤활액에 점성을 부여하고 활액막과 연골을 부드럽게하며, 연골세포의 거대분자 파괴효소를 억제하고 콜레스테롤 합성체를 활성화하며, 관절통을 경감시키면서 활막염을 감소시킬수 있어야 한다.

     그러나 아직까지 이러한 모든 조건을 충족시키는 약제는 아직 없다.

     이들 약제의 작용은 서서히 나타난다.

     
     
     
     글루코사민과 콘드로이틴은 신체에서 뼈의 말단을 덮고 있는 결합조직에서 자연적으로 존재한다.
     

     • 콘드로이틴 :

       • 연골을파괴하는 효소의 작용을 억제하고 기존 연골의 조기 파괴를 방지하며 연골의 양분 이동 통로를 막는 효소작용을 억제한다.
       • 탄수화물의 일종인 뮤코다당류 성분으로 연골의 구성성분의 일종이다.
       • 프로테오글리칸스, glycosaminoglycan, 교원질의 생성을 촉진하며 글루코사민과 함께 연골치료의 효과를 증가시키고 관절기능을 향상시키는 상승작용이 있다.
       • 퇴행성 관절염의 진행을 지연시키거나 통증을 줄이고 무릎관절의 기능을 증진시킬수 있다고 한다(Osteoarthritis Cartilage 2004;12:269-276)
       • 하루 1200mg
       • 이론적으로 혈당을 올릴수 있으며 헤파린이나 와파린 같은 항응고제 복용하는 사람에서는 과도한 출혈을 촉진시킬수 있다.
       • 콘드로이틴 매일 복용은 통증이 있는 골관절염 환자에서 무릎 내측 구획의 관절강이 좁아지는것이 감소되는것과 관계가 있었다고 보고(Arthritis Rheum 2009;60(2):524)
       • 상어나 가오리, 고래, 오징어, 해삼등에 존재하며 달팽이류에 가장 많이 함유
       
       

     • 글루코사민 :
       • 포도당과 글루타민으로된 천연 아미노당이다.
       • 연골세포를 자극 세포사이를 촘촘하게 하는 프로테오글리칸스과 잘 결합하며, 연골내 기질과 결합하는 단백질(glycosaminoglycan)을 만드는데 필요하고 글루코사민이 많을수록 프로테오글리칸스을 많이 만들어 수분 함량이 많아 진다.
       • 콜라젠의 생성을촉진한다.
       • 연골세포나 그 생산물을 만드는자극제로서 역활을 하며 대사과정을 정상화하고 파괴를 저지하며 연골물질을 생성, 보호, 회복하며 관절의 기능을 향상시킨다고 하지만 계속 연구중이다.
       • 갑각류(게, 바다가재, 새우 껍질 등)에서 추출
       • 글루코사민의 골관절염에 대한 효과는 보고자에 따라 차이가 많다.
       • 폐경기후 여성에서 3년이상 글루코사민을 복용한후 조사한 결과 무릎골관절염의 증상이나 구조적인 진행을 지연시킬수 있다고 하였다 (Menopause 2004;11:2:138-143).
       • 동물실험에서 인슈린을 억제하여 혈당을 증가시킬수 있다고 하나 임상적의의는 알려져 있지 않다.
       • 갑각류 알레르기나 iodine 과민성이 있는 사람은 글루코사민을 피해야 한다.
       • 하루 글루코사민 1500 mg 를 복용 3년후 평가에서 20~25% 증상 완화(Arch Intern Med 2002;162:2113-2123)
       • Pittsburgh대학의 C. Kent Kwoh교수는 201명의 연구에서 글루코사민은 퇴행성관절염 환자에서 연골소실을 예방하지 못했다고 보고( American College of Rheumatology Annual Scientific Meeting, 2009.10. 17-21, Philadelphia)
       • 요추 퇴행성 골관절염에 의한 만성 요통에 글루코사민을 6개월 동안 투여하여 관찰한 결과 위약과 비교하여 통증과 관계되는 장애를 감소시키지 못했다고 보고(JAMA 2010;304(1):45-52)

       • 글루코사민과 진통소염제(이부프로펜)
         글루코사민은 체내에서 자연적으로 존재하며 외부투여에 의해 연골손상을 치료한다고 하지만 통증을 차단하는것은 아직 증명되지 않았다.
         탬플대학의 Ronald J. Tallarida교수는 동물실험에서 글루코사민과 NSAIDs를 투여하여 연구한 결과, 글루코사민은 연골이나 뼈에 대한 회복능력으로 인해 약간의 통증 완화 효과가 있다고 생각하였고 NSAIDs와 동시투여에서는 이부프로펜의 통증완화력이 증가됨을 관찰하였다.
         이러한 연구 결과는 글루코사민과 이부프로펜의 동시사용시 이부프로펜의 사용용량을 줄일수 있고 부작용을 최소화할 수 있을것으로 임상적인 연구가 필요하다고 하였다.(J Pharmacol Exp Ther 2003 307: 699-704)
       
       

       ** 글루코사민과 콘드로이틴의 효과 **

       보고자에 따라 의견이 다르다.
       • 1583명의 골관절염 환자에게 글루코사민 1500mg, 콘드이틴 1200mg을 24주간 단독, 또는 병합투여하고 celecoxib 200mg 및 위약을 각 각 투여한후 20%이상 무릎통증이 감소되는것을 비교 관찰한 결과 글루코사민과 콘드로이틴 투여군에서 무릎통증을 20% 감소시키는 효과는 위약 효과에 비해 더 효과적이지 않았다.
         글루코사민은 3.9%, 콘드로이틴은 5.3%, 두가지 병합요법은 위약보다 6.3% 치료효과가 높았다고 하였다.
         celecoxib 대조그룹에서는 위약군보다 10% 이상 높았다.
         이러한 결과는 글루코사민, 콘드로이틴 및 두가지 병합투여가 골관절염 환자의 무릎통증을 감소시키는데는 효과적이지 못했지만 중등도나 중증 무릎통증환자에서 두가지 병합 투여는 효과적일수도 있다고 하였다(N Engl J Med 2006;354:795-808).

       • Utah 대학의 Allen D. Sawitzke등의 여러센타에서 퇴행성관절염 환자에게 2년동안 각각 글루코사민(500 mg 하루 3번)투여군, 콘드로이틴(400 mg 하루 3번)투여군과 글루코사민과 콘드로이틴 복합해서 투여한군을 위약만 투여한군과 연골소실에 대한 관절강의 간격을 조사한 결과 어떠한 투여군도 위약군에 비해 관절강 연골소실에 의의있는 감소가 없어 이들 약제의 투여가 증상이 있는 골관절염 환자에 있어 방사선상 진행을 늦추지 않았다고 보고(Arthritis Rheum 2008;58:3183-3191).

       • 보건복지가족부 산하 한국보건의료연구원 글루코사민 성분의 관절염 치료효과에 대한 기존 임상연구 37건을 통합분석한 결과, 글루코사민 제품은 제조방식에 따라 염산염과 황산염의 두 가지로 구분되는데 염산염 글루코사민은 관절염에 아무런 효능이 없는 것으로 나타났으며 또 황산염의 경우에도 퇴행성 관절염에는 효과가 있었지만 면역성 질환인 류마티스 관절염에는 효과가 없었다고 하였다
         연구원 메타분석에서 글루코사민은 통증 감소와 기능 향상, 관절 부위(관절강) 소실 예방에 일부 의미 있는 결과를 보였지만 일관성이 부족했다. 또 콘드로이틴 성분 또는 글루코사민과 콘드로이틴 복합 성분 제품도 유효성이 있다고 결론을 내릴 만한 근거가 불충분했다고 하였다(2010.2.12).

       • 글루코사민 복용과 함께 적어도 일주에 3일 걷는 운동을 실시하여 경도나 중등도 무릎이나 고관절 골관절염의 증상을 감소시켰다고 보고 (Arthritis Res Therapy. Published online February 12, 2010.)

       • 스위스 Bern 대학의 Simon Wandel은 무릎과 고관절 골관절염 환자에 위약, 글루코사민, 콘드로이틴, 글루코사민과 콘드로이틴을 각각 투여하여 비교한 결과 위약에 비하여 관절통 감소나 관절강 좁아짐에 영향을 주지 않는다고 보고(BMJ 2010;341:c4675)
       
       
       

     • Hyaluronan:
       • 자연에 존재하는 선상 다당류이다.
       • 뼈사이에서 관절이 유연하게 움직이게 하는 작용
       • 주로 주사제로 사용한다.
       • Synthovial 7 (경구용)
       • 히루택( 바이오알파社) : 히아루론산 생산을 증가
       • Hyal-Joint(Bioberica 社): 경구용 히아루론산으로 하루 80mg을 석달간 경구로 투여한뒤 관찰한 결과 통증감소가 위약군에서는 Hyal-Joint 투여군에서는 50%, 위약군에서는 32% 감소하였는데 이는 임상적으로는 의의가 있었지만 통계적으로는 의의가 없었다고 보고(2011. 9.20 World Congress on Osteoarthritis in San Diego)

     • 디아세레인(Diacerhein)
       glycosaminoglycan과 hyaluronan의 생성을 촉진하고 인터루킨-1 및 다른 metalloprotease효소의 생성 및 활동을 억제하며 탐식세포의 탐식작용과 이동을 막는 것으로 알려져 있다.

     • SAMe(S-Adenosylmethionine) : Sammy 라고 발음
       • 아미노산 methionine의 자연부산물의 합성형태.
       • 면역기관에 중요한 역활, 세포막유지, 뇌의 화학물질 즉 세로토닌, 멜라토닌 , 도파민 파괴
       • 연골 세포수를 증가시키고 연골 세포에서의 proteoglycan 합성과 분비를 촉진시키며 교원질 증가시킨다고 함.
       • 관절의 염증과 통증을 감소
       • 첫 2주 200mg을 하루 3회, 다음 22주는 200mg 하루 2회
       • 우울증, 섬유근육통, 간장애등에 사용된다.
       • 입마름, 설사, 두통, 가스팽만, 불면증등 부작용 가능성
       • 사메론정200mg
       • 장기간 사용에 대한 효과 연구 필요

     • 골관절염에 유익한 항산화제
       • 비타민 A(5000 IU), 비타민 C(대량), 비타민 D(400 IU/일 , 그러나 하루 1200 IU이상은 피할것). 비타민 E(논쟁중), 셀레늄 등이 있으며 바이오 플라노이드는 하루 100mg 이 권장량이고 감귤류, 딸기 ,녹차,양파, 현미등에 많이 포함되어 있다.
         

         퇴행성관절염환자에게 비타민 D 2,000IU를 매일 투여하여 혈중농도를 30 nanograms 이상 유지하여 위약군과 효과를 비교한 결과 차이가 없었다고 보고(Nov. 7, 2010, presentation, American College of Rheumatology annual meeting, Atlanta)

       • 외상성 연골이나 관절손상은 활동성 산화제 생산이 증가되고 항산화 방어작용이 감소되어 이러한 불균형은 세포가 죽거나 세포외 기질의 분해를 일으킬수 있게된다(Biorheology 2004;41:479-491).
         기계적 손상에 의한 연골세포의 사멸은 초과산화물디스뮤타아제( superoxide dismutase)와 유사한 Mn(III)porphyrin, 비타민 E 와 N-acetylcysteine 같은 항산화제에 의해 감소된다고한다(Iowa Orthop J 2007;27:1-8).
         더구나 N-acetylcysteine 치료는 충격부위에서 프로테오글리칸 농도가 의의있게 증가된다고한다(J Bone Joint Surg Am 2009;91:1890-1897).
         자유유리기 제거제에 일시적 노출은 관절 손상에의한 연골세포의 생존력을 의의있게 증가시킬수 있고 세포외기질에 대한 보호를 한다고 한다.

     • 칼슘 : 뼈를 강화(1000-1200 mg/일)

     • 염증을 줄이는 음식으로는 오메가-3 지방산인 EPA(eicosapentaenoic acid)가 함유된 달맞이 꽃, 까막까치밥 나무, 서양자초씨 기름, 콩, 옥수수, 해바라기, 잇꽃, 아미씨등 식물성 기름이 있다.
       초록잎 홍합(Green-Lipped Mussel)도 소개되고 있다(식품으로는 리프리놀 lyprinol).

     • 아보카도 (avocado)
       • 녹나무과의 식물 열매로 비타민 A,B,C,E, 칼륨, 인, 베타카로틴, 퍼틴, 페놀, 불포화지방산이 풍부하며 100g당 140kcal로 높은 열량을 가진다. 특히 비타민 B 그룹이 많이 함유되어 있고 그중 B3는 콜레스테롤 치를 감소시킨다.
       • Avocado-soybean unsaponifiables(ASUs): 연골분해를 늦추고 연골복원을 촉진 목적(이모튼캡슐, 아보톤에스캅셀)
       
       

     • 고추열매(Capsicum) : 혈액순환 개선이나 통증 완화
     • 간유(cod liver oil)
       영국 웨일즈의 Cardiff대학 연구보고에 의하면 1000mg 간유를 투여한 관절염 환자의 86%에서 연골손상을 일으킬수 있는 효소가 감소됨을 관찰하였다.
       또한 통증을 일으키는 효소의 유의한 감소를 보였다.

       관절대치술을 앞둔 환자에 10~12주 전에 간유를 투여 한뒤 효능성을 알아본 결과 간유는 골관절염 환자에서 연골변성을 늦추고 통증이나 염증을 일으키는 위험요소를 줄인다고 하였다.
       이러한 결과는 간유를 섭취하는것은 골관절염의 시작을 늦추고 나중에 여러관절의 대치 필요성을 줄일수 있을것이라고 하였다. (Cardiff University, news release, Feb. 12, 2004 )

     • 석류 추출물(pomegranate extract)
       항산화제 역활을 하며 interleukin-1b (IL-1b)라는 염증성 화학물질을 차단하고 연골파괴 효소를 억제하는 작용이 있다고 보고 (The Journal of Nutrition 2005;135:2096-2102)

     • 생강 추출물(ginger extract)
       261명의 중등도 무릎골관절염 환자에게 사용하여 통증이 감소되었다고 보고(Arthritis Rheum 2001;44(11):2531-2538)
       Zingiber officinale
     • 식이유황(methylsulfonylmethane)
     • 악마의 발톱(Harpagophytum procumbens)
     • 심황(Curcuma longa)
     • 펜토산(Pentosan polysulfate sodium)
       펜토산은 xylopyranose hydroxyl 군에 황산염 에스테르화 한 너도밤나무 헤미셀룰로스에서 만들어진 반합성 약제로서 골관절염환자에게 펜토산 (2mg/kg)을 피하로 6주간 투여하여 52주간 관찰한 결과 관절수종, 통증등 임상증상 개선과 제2형 교원질 분해가 방지되었다고 보고(BMC Clin Pharmacol 2010;10:1-24)
     
     

     이와같은 식품들을 복용할때는 전문가와 상담이 필요하다.
     

     골관절염의 대체의학에 대한 광범위한 문헌적 고찰 결과 capsaicin gel 과 SAMe는 골관절염 관리에 효과적이었고 Indian Frankincense(인도유향), methylsulphonylmethane (MSM) 과 rose hip(들장미열매)는 효과적일수도 있다고하였다.
     기타( ASU, CMO, green-lipped mussel, pine bark extracts, SKI 306XI, vitamin B complex, 생강, 동종요법 등)은 일부 효과가 있다는 증거가 있지만 아직 충분할 정도의 자료가 부족하였다고 하였다.
     여러물질들(Articulin F, 악마의 발톱 과 DJW)은 일차적 데이타의 질이 낮아 이것에서 확실한 결론을 도출할수 없었다.
     콜라젠, eazmov(아유르베다의 본초 Cyperus rotundus, Tiospora cordifolia, Saussurea lappa, Picorrhiza kurroa 와 Zingiber officinale), 생선간유, Reumalax, vitamin K, hyaluronic acid,쐐기풀( stinging nettle), willow bark 또는 vitamin E 같은 항산화제의 치료에대한 긍정적인 증거는 없었다고 하였다(Rheumatology 2011;50(5):911-920).

   
   
   

   
   
   
   

   
   
   [ 히야신스 : 백합과 구근식물 ]
   
   

   
   
   
   
   

   
   
   

5. 습포제와 도포제
   • 습포제
     • 케토톱 :
       비스테로이드성 진통소염제인 ketoprofen의 약물성분을 부직포에 도포한 플라스타
       
       
     • 트라스트 :
       piroxicam 48mg을 내포한 사각형 폴리에스터 필름이 부착된 패취제
       이들 진통소염제는 통증부위에 붙혀서 약물이 피부로 흡수되어 국소적으로 작용하는 제품
     • 리도카인 팻취 : 5% 리도카인 (Lidoderm ®) 2005.3.31. 24th Annual Scientific Meeting of the American Pain Society
   • 도포제
     • methylsalicylate
     • capsaicin 크림(Capzasin-P, Dolarac, Zostrix)
       0.025% ~0.075%
       처음엔 반드시 저농도에서 시작
       하루 3~4회
   
   
   

   [ 도포용 비스테로이드성 소염진통제 작용 ]

   Nottingham대학의 연구팀은 1983명의 환자에서 퇴행성 관절염시 내복용이나 도포용 비스테로이드성 진통소염제, 위약을 비교한 결과 도포제는 위약보다 2주간 더 효과가 있었지만 4주간에서는 효과가 없었으며, 도포용 진통소염제는 첫주에 내복약보다는 효과가 적었고 가려움증, 발진, 화끈거리는 부작용이 많았다(BMJ, doi:10.1136/bmj.38159.639028.7C (published mtp30 July 2004).
   
   
   
   Diclofenac sodium국소용액(Pennsaid)을 이용 도포에 의한 골관절염 치료에서 무릎통증 45.7% 감소, 신체기능 35.1%증가 , 무릎강직이 35.1% 감소되었고 부작용으로 피부반응은 41%정도 되었다고 보고(Arch Intern Med 2004;164:2017-2023)
   
   
   

   
   

6. 스테로이드 관절강내 주사
   Triamcinolone과 methylprednisolone은 강력한 항염증효과가 있어 통증을 완화시키는 작용을 하지만 효과가 일시적이고(Clin Rheumatol 2004 Apr;23:2:116-20) 반복 주사시에는 오히려 퇴행성 변화를 촉진시키고 관절손상, 골괴사나 내분비 장애를 일으킬수 있다.
   보통 Depomedrol 40mg을 1% lidocain 0.5-1 ml를 섞어 주사하며 4~6개월 간격으로 주입한다.
   
   
   

7. 히알루론산(알츠, 히루안, 하이알) 관절강내 주사
   • Hyaluronan은 활액, 눈의 유리체액, 연골기질, 탯줄등에서 자연적으로 존재한다.
   • 활막에서 IL-1b에 의해 유도된 MMPs의 활성을 억제한다.
   • 관절에서는 활막세포나 연골세포에서 생산되며 윤활작용과 충격흡수작용을 한다.
   • 오래되거나 정도가 심한 골관절염에서는 반응이 적다.
   • Kellgren과 Lawrence 1~3등급 환자에 적응증
   • 관절염이 생기면 관절내 윤활작용을 하는 히알루론산의 생성이 감소되고 단백효소에 의한 파괴가 증가되어 관절내 히알루론산이 감소하게 된다.
     이는 관절에서 외부 충격을 흡수하거나 분산시키지 못해 관절손상이 심해 질수 있는것이다.

     미국FDA에서 1997년 인정되어 현재 많이 사용되고 있다.
     처음 수닭의 벼슬에서 추출한 히알루론산 용액(분자량 : 약 60~120만)은 관절액의 성분과 유사하여 관절내로 넣어주면 점성과 탄성이 회복되고 윤활작용과 충격을 흡수하는 작용으로 관절연골을 보호하고 더 이상의 마모를 억제하는 기능을 한다.
     또한 proteoglycan의 응집과 합성을 유도하고 활막세포의 히알루론산 합성을 촉진하며 관절내 산소유리기를 제거하고 백혈구의 화학주성과 이동을 억제하여 항염증 작용을 나타낸다는 실험결과들도 있다.
     1 주일에 1번 씩 5회 관절내 주사한다.

     또한 미생물(streprococcus zooepibernicus)의 발효에 의한 제품(분자량: 약 160~220만 )도 개발되어 있다.
     히루안플러스(LG생명과학 : 분자량 300만 daltons)는 1주 간격으로 3회 관절내 주입한다.
     미국에서는 Euflexxa(분자량 240-360만 daltons)이 인정되고 있다(Osteoarthritis Cartilage 2006;14:154-162).
     

   • 현재 FDA에서 인정되고 있는 제제로서는 Sodium hyaluronate (Hyalgan) , Sodium hyaluronate (Supartz), Hylan G-F 20 (Synvisc), 고분자량 hyaluronan (Orthovisc)등이 있으며 Hylan G-F 20만 제외하고는 고도로 정제된 자연제제이다..
   • 캐나다 Western Ontario대학의 Petrella는 골관절염에 히아루론산을 주사하여 안정시나 보행시 통증 조절에 효과적이었고 약 6개월간의 증상이 조절되어 매우 효과적이라고 하였다 (Am J Phys Med Rehabil 2005;84(4):278-283).
     

   • 오스트리아의 Jasmin Arrich등은 무릎의 퇴행성관절염 환자에게 히알루론산 관절내 주사의 전반적인 메타분석을 시행하여 최근 이용할수 있는 증거를 통해서 관절내 히알루론산 주사는 임상적으로 효과적인것을 입증하지 못했고 부작용이 더큰 위험성과 관계가 있었다고 보고하였다(CMAJ 2005;172(8):1039-1043).
   • 유의한 부작용으로는 극심한 급성염증반응 혹은 거짓패혈성반응(pseudoseptic reaction)이라고 할수 있는 급성국소반응이며 hylan G-F 20제제를 사용한 환자의 약 2-8%에서 보고되었지만(J Rheumatol 1996;23:1579-1585), 자연 hyaluronans을 주사후에는 극심한염증반응은 보고되지 않았다고 하였다(Osteoarthritis Cartilage 2005; 13:751-761).

   • 고분자인 hylan은 무릎 골관절염 치료에 관절내 주사 사용을 하지 않을것을 권유(Arthritis Care & Research 2007;57:1410-1418)

   • 고관절 골관절염환자의 통증치료에 히아루론산의 단독 주사는 위약보다 더 효과적이지 못하다고 보고(Arthritis Rheum 2009;60:824~830).
   
   

8. 보톡스 관절강내 주사
   심한 골관절염환자 37명에게 보톡스 100U를 관절강에 주사하여 1개월후 통증은 28%, 기능은 25% 호전되었다고 보고(2006 annual meeting of the American College of Rheumatology)
   

   어깨관절의 퇴행성관절염으로 인한 불응성 어깨통증 치료에 보톡스를 관절내 주사가 효과적이었다고 보고(ACR Annual Scientific Meeting at the Boston , November 9, 2007)

[ 신경차단 치료 ]

적당한 신경차단치료는 통증완화에 큰 효과가 있다.

- 슬관절 주위의 압통점 주사
- 폐쇠신경 차단
- 비골신경차단
- 경골신경차단
- 복제 신경차단
- 경막외강 차단
- 대요근구 차단
- 요부 교감신경차단
- 고주파 열응고술:

통증이 있는 부위, 압통점이 있는 부위에 말초신경의 열응고

- 관절 세척술


굵은 주사바늘이나 관절경을 이용 손상된 연골조각을 세척

[ 자귀나무 : 콩과 자귀나무속 낙엽교목, 합환목(合歡木), 야합수(夜合樹), 유정수(有情樹)]

[ 증식 치료 : 프롤로테라피(prolotherapy) ]

무릎주위와 관절내 약화된 인대를 강화하고 관절내 강화제를 주사함으로서 무릎인대를 증식시켜서 무릎관절을 안정시키고 강화시켜 통증조절 및 관절의 퇴행성 변화를 줄이고 약제를 끊을수 있는 무릎 강화에 매우 효과적인 치료법이다.

인대증식치료는 관절내 연골 성장을 자극하고 관절연골을 재생시킨다고 한다(Alt Ther Hlth Med 2000;6(2):37-46, Journal of Prolotherapy 2009;1:22-28).

포도당이나 혈소판 풍부혈장(platelet rich plasma, PRP)을 이용한다.

위스콘신대학의 David Rabago 교수팀은 퇴행성관절염환자에게 15% 포도당을 관절주위의 인대나 힘줄에 주사하고 관절강내에는 25% 포도당을 주사하여 통증치료에 효과적이었다고 보고하였다(2011,September 16th at the World Congress on Osteoarthritis in San Diego).
최소 6주 이상 필요하며 경우에 따라 근육내 자극요법과 신경차단술을 병행하면 치료율을 증가시킬수 있다.

혈소판 풍부혈장(PRP) 관절내 주사방법은 이태리의 Kon.E등은 150명 무릎관절에 대하여 정맥혈 150ml에서 추출한 5ml PRP 3단위를 관절내 주사하여 6-12개월 관찰한 예비결과에서 관절에 퇴행변화가 적은 젊은 사람에서 통증및 기능 개선효과가 있었다고 보고(Pain Physician 2008;11:3:343-353, Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 2009 Oct 17. [Epub ahead of print])

이와같이 PRP주사는 퇴행성 관절염의 아주 초기과정이나 그렇게 심하지 않은 50세 이하의 퇴행성관절염환자에서 유망하며 나이가 많고, 극심한 퇴행성관절염환자의 치료에서는 유망하지 않다고 하였다(AAOS 2010 Annual Meeting: Abstracts 043 and 054, presented March 10, 2010; Abstracts 685 and 714).

[ 항생제 ]

tetracycline과 반합성 유도체인 doxycycline 과 minocycline은 상당한 MMPs 효소를 억제하는 성질을 갖고 있어 골관절염이나 류마티스관절염의 치료에 연구되고 있다.


** 독시사이클린(doxycycline)의 골관절염 효과

인디애나대학의 Kenneth Brandt교수팀은 45~64세 비만 여성 431명에 대한 연구에서 30개월 동안 독시사이클린 100mg을 투여한군에서 대조군보다 방사선 검사상 관절강이 좁아지는것이 약 33% 감소된것을 관찰하였다. 또한 통증에도 좋은 효과를 보였다.
이는 doxycycline 항생제가 MMPs 효소를 억제하여 연골(제2형 연골)을 파괴하는것을 예방한다고 하였다. 그러나 이러한 항생제를 골관절염 초기사용이나 증상관리에 사용은 더 연구가 필요하다고 하였다(2003. October at the American College of Rheumatology Annual Scientific Meeting in Orlando)(Arthritis Rheum 2005;52:2015-2025).


무릎 골관절염 환자 24주 동안 하루 doxycycline 100mg을 투여하여 증상을 감소시키는데 효과적이지 않았고 부작용은 증가되었다고 보고(Ann Rheum Dis 2011;70(7):1191-1196).

[ 단백질 활성효소(protein kinase R :PKR) 억제제 ]

관절염을 유발하는 분자적 기전을 차단하는 새로운 기전의 치료방법으로서 PKR 효소를 차단하는 약제(2-aminopurine)을 투여하면 결합조직을 파괴하는 효소의 생산과 연골의 기본 구성 성분인 proteoglycan의 소실되는 것이 중지되어 관절염을 치료하는데 하나의 방법이 될수 있을것으로 생각되는 앞으로 연구 과제이다.( Arthritis Res Ther 2004, 6:R46-R55 (12 November 2003)

[ 성장인자(growth factor : GF)에 관한 연구]

최근 골관절염에 임상적으로 평가되고 있는것은 FGF-18 과 BMP-7 이다.
• 신경성장인자(nerve growth factor : NGF)
  NGF는 소구경의 구심신경의 아집단에서 발견되는 수용체(TrkA , P75)가 있는 감각 신경원의 구조와 기능에 중요한 역할을 하는 호중구이다.
  신경성장인자는 tyrosine kinase TrkA 수용체를 통해 신경보호작용을 하고 p75(NTR)을 통해 일부세포들의 세포자멸사를 유도한다.
  NGF는 신경계의 정상성장에 필수적이고 염증이 있으면 유리된다. NGF는 신경세포를 자극하고 통증을 유발한다.
  NGF 를 억제하면 중증 골관절염에서 통증을 감소시킬수 있으며 위에 손상이 적을것으로 보고 연구

  NGF에 대한 연구는 NGF 길항제, TrkA 억제제, TrkA 수용체와 경쟁하는 NGF 덧 분자(trap molecules)등이다.

  Tanezumab(Pfizer제약)는 NGF을 차단하는 humanized monoclonal antibody (mAb)이며 골관절염 통증에 효과가 있다고 한다(N Engl J Med 2010; 363:1572-1573).
  현재 골관절염에 제3상 임상 실험중(Online PR News -11-June-2010, NEJM 2010. Sept. 29)

  동물실험에서 NGF는 골관절염 통증에 중요한 매개체이며 TrkAd5는 NGF 수용체에 작용하는 약제로 강력한 진통효과를 보였다고 보고(Pain 2010;149:386-392)
  

  그외 REGN475(Regeneron Pharmaceuticals)과 fulranumab( Johnson & Johnson)도 연구중이다.

• Bone morphogenetic proteins (BMPs)
  BMPs는 중간엽세포 분화와 세포외 기질 형성에 강한 자극제이다.
  BMP-7(osteogenic protein-1)은 실험실이나 동물모델에서 광범위하게 연구되고 있으며 BMP-7은 골관절염 질병 조절약제(DMOAD)이나 외상후 관절염 추천될수 있을것이다.
  전환성장인자 b나 다른 BMPs와는 달리 조절되지 않은 세포증식이나 골극의 형성이 없이 연골대사나 단백합성을 고도조절한다.
  BMP-7은 IL-1, 섬유결합소 절편, 또는 hyaluronan hexasaccharide에 유도된 연골 분해대사를 예방한다.
  BMP-7은 세포생존인자같이 작용하는 동화작용을 추가하는 다른 성장인자 즉 insulin-like growth factor-1과 같은 상승동화작용이 있다(Int Orthop 2007;31:773-781.
  개와 산양 실험에서 급성 연골결핍에 대한 BMP-7는 관절연골, 조직형성 재생을 증가시키고 새로운 연골 연골과 주위 연골표면 사이에 통합복원을 향진시킨다.

• 섬유모세포성장인자(FGFs)
  연골성장과 항상성에 중요한 조절자이다(Gene 2008;420:82-89).
  FGF-2 는 연골복원반응을 자극할수있지만 강력한 분열촉진효과는 제2 교원질이 비교적 낮은 수준으로 인해 연골세포 다발형성과 빈약한 세포외기질을 유도할수 있다고 하였다
  토끼의 전십자인대 가로절단 모델에서 FGF-2의 연속적 유리는 골관절염의 중증도를 감소시켰다는보고도 있다(Arthritis Rheum 2006;54:264-270)
  FGF-18는 연골세포와 연골전구세포에 동화작용을 갖고 있으며 세포증식과 제2교원질 생산을 자극한다고 한다.
  쥐 골관절염 반월판 파열모델에서 FGF-18 주사는 상당한 새로운 연골을 형성하고 설험적 병변의 중증도를 감소시켰다고 하였다(Osteoarthritis Cartilage 2002;10:308-320)

  (Arthritis Research & Therapy 2010;12:211doi:10.1186/ar3046)

• 인슐린 유사 성장인자(Insulin-like growth factor : IGF)
  DNA와 기질 합성을 자극하고 bFGF 와 상승효과
  Insulin-like growth factor-1 은 여러 동물모델에서 연골보호 작용을 갖고 있다고 하였다( Biomed Mater Res 2000;49:506-516).

  (Arthritis Res Ther 2004, 6:R393-R403doi:10.1186/ar120)

• 전환성장인자(Transforming Growth Factor-Beta : TGF-β)
  DNA 합성, bFGF 와 IGF-I 효과를 강화
  proteoglycan 합성 자극, 기질 합성 억제
  분해 경로의 형성 억제에 능동적이라고 생각
• platelet-derived growth factor(PDGF)
• connective tissue growth factor (CTGF)
• Epidermal Growth Factor (EGF)
• Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF)(Cell Proliferation 2009;42:207-218(12))

[ 세포외 기질 파괴효소 억제제
(inhibitors of extracellular matrix-degrading enzymes)]

많은 기질억제효소(MMPs, aggrecanases 또는 cathepsins 등)는 골관절염에서 연골기질의 파괴에 관여하고 있으며 이에대한 억제제는 골관절염 동물모델에서 광범위하게 연구되고 있다.
여러가지 MMP 억제제가 골관절염 환자에게 평가되고 있으나 부작용과 효능면 부족으로 실패를 거듭하고 있다.
가장 흔한 부작용은 근골격계 증후군 즉 정상적 콜라겐 전환(collagen turnover)의 억제제의 방해로 인한 섬유소 장애이다(Osteoarthritis Cartilage 2009;17:1393-1401).
이는 관절내 투여나 짧은 기간 투여하면 이러한 위허성은 나타나지 않는다고 하는데 일례로 손상후 첫 몇개월은 비가역적 콜라겐 파괴가 제한적이라고 하였다.

MMP-13는 정상적인 연골에서는 나타나지 않지만 골관절염에서 MMP-13가 많이 발현되어 골관절염치료에 MMP-13의 선택적 억제제가 새로운 희망적일수 있다고 하였다(Curr Med Chem 2011;18(7):977-1001).

[ 관절내 성장호르몬 치료 : IAGH (Intra-Articular Growth Hormone) ]

rHGH(recombinant HUMAN GROWTH HORMONE)을 1~2주 간격으로 관절내 주사하여 형태혈관신생(morphoangiogenesis)과정을 통해 연골세포를 생성시켜 연골의 재생을 시도하는 방법이다(Microvascular Research 2002;63:295-303).

[ 줄기세포 이식 치료 (Stem cell Therapy)]

줄기세포란 근육이나 뼈세포와 같은 다른 세포로 전환될수있는 원시세포이다.
사람 골수의 줄기세포는 정상적으로 연골, 지방, 뼈세포 거기에 섬유모세포로도 분화될수 있다.
줄기세포의 두가지 중요한 형태는 중간엽 줄기세포(mesenchymal stem cell)인데 때로는 골수 간질세포(stromal cell)이라고도 불리며 다른 하나는 조혈세포이다.

줄기세포를 얻을수 있는 가능한 방법에는 3가지가 있다.
첫째는 배아줄기세포이며 이는 윤리적, 정치적 문제가 있다.
둘째는 중간엽 줄기세포가 있는데 이는 정상자원자로 부터 실험실에서 성숙된것이어서 질환이나 유전적 문제를 선별해야하고 거부반응이 가능성이 있다.
세번째는 자가 줄기세포이며 환자의 장골릉에서 수집하는 줄기세포이다.
그렇지만 가격이 비싸며 이상적인것은 장골릉에서 얻은 표본에서 줄기세포를 수를 증가시키기 위해 성장인자, 사이토카인, 케모카인을 처치하는것이다.

골수는 자가 성인 줄기세포, 성장인자들, 보조세포가 풍부한 근원이다.
골수에서 줄기세포를 채취해서 새로운 연골을 만들도록 연골내 주입한다.

아직 동물 실험 단계로 양의 골수에서 분리해낸 어른 조혈모세포를 내측 반월판과 전십자인대를 제거해서 골관절염을 만든후 6주후 sodium hyaluronan 로 희석된 자가세포를 관절내 주입하여 반월판의 재생을 자극하고 점차적인 파괴를 지연시켰다는 보고가 있다.(Arthritis & Rheumatism 2003;48 :3464-3474)


영국 Bristol 대학의 Anthony Hollander 교수는 성인 골수 줄기세포를 40일간 실험실에서 배양하여 거부반응이 없는 연골로 성장시키는데 성공하였다고 하였다.
이는 실험관에서 적절한 연골을 성장시킨 것은 처음이다.
이전에도 연골을 배양시키는 시도는 있었으나 이 연골은 질적으로 세포가 석회화 되거나 너무 섬유화되는 질적으로 좋지 않게 배양되었었다.
이번 실험에서는 이식이 가능할 정도로 같은 환자의 연골의 덩어리로 성장된것이다. 이는 자기의 줄기세포를 사용함으로 거부 반응이 없고 자기 연골과 같은 질이 좋은 연골을 만들수 있으며 인간배아를 사용하지 않음으로서 윤리적 문제를 해결할수 있을것 이라고 하였다.(2005.12.18. BBC news)

James Richardson과 Sally Roberts 교수는 영국에서 처음으로 환자에게 줄기세포, 연골, 줄기세포와 연골을 각각 관절내 주사함으로서 골관절염의 효과를 비교 평가하고 있다고 하였다( 2010.7.13. BBC News Health).


콜롬비아대학의 Jeremy J. Mao박사등은 토끼 실험에서 줄기세포로 전관절을 증식할수 있었으며 관절이 작동하였다고 보고하였다.
동물에 골격을 위치하고 줄기세포를 동원하는 귀소분자인 TGFB3(transforming growth factor beta 3)를 부가하였고 성장인자가 토끼자신의 줄기세포가 골격부분으로 이주하게하여 새로운 연골이 생기게 되며 뼈에서 새로운 관절이 만들어 진다고 하였다.
이들은 체외에서 줄기세포를 채취하지 않았으며 자기자신 내부의 줄기세포에서 재생된다고하였다.
동물에서 3~4주면 토끼와 같은 기능을 하게된다고 하였다(online July 29 2010 in The Lancet)

*** 국내 줄기세포 치료 현황 ***
• 스마트프렙2 비맥 골수줄기세포치료술(SmartPReP2 BMAC Bone marrow stem cell medical treatments)
  국내에서는 2012.1.2일 자가골수 줄기세포 치료방법인 스마트프렙2 비맥 골수줄기세포치료술을 보건복지부로부터 신의료기술로 인정(보건복지부 고시 제2012-1호)받았다．
  이 치료술은 조직재생을 목적으로 사용할 수 있으며,
  사용대상은 15세 이상 50세 이하의 연골 결손 환자로 외상등으로 인한 연골 손상(ICRS grade 3∼4)이어야 하며 연골 손상크기는 2∼10㎠가 해당된다고 한다．
  방법은 자가 골수를 채취한 후 원심분리기를 사용해 원심 분리를 시행하고, 분리된 농축 골수 줄기세포를 수집해야 하며, 관절경하에서 연골 결손 부위에 농출 골수 줄기세포를 이식해야 한다．

  그러나 퇴행성 관절염이나 연골연화증은 신의료기술 인정 대상에 포함되지 않는다고한다.

• 카티스템(CARTISTEM)® : 메디포스트 제품)
  자신의 줄기세포를 이용하는 자가줄기세포치료제와는 달리 동종 줄기세포치료제로서 제대혈에서 추출한 중간엽 줄기세포를 원료로 해서 퇴행성 또는 반복적 외상으로 인한 골관절염 환자(ICRS grade 4 : : 가장 심각한 손상)의 무릎 연골결손 치료에 2012.1.18일 식품의약품 안전청에서 품목허가를 허가를 받았으며 제3상 임상실험에서 카티스템을 투여한군은 미세골절술 환자군에 비해 연골재생의 정도가 더 우수한 것으로 보였다고 하였다.
  시술방법은 관절강을 노출하여 홀을 생성한후 카티스템을 투여하는 방법이다.

[ 자귀풀 : 콩과 자귀풀속, 한해살이풀 ]

[ 차풀 : 콩과 차풀속, 한해살이풀 ]

[ 벌노랑이 : 노랑돌콩, 장미목 콩과 여러해살이풀 ]

• 퇴행성관절염의 일차적 원인이라고 할수 있는 염증과 퇴행성 변화는 연골 기질을 파괴하는 prostaglandin E2 와 MMPs의 계열 물질의 유리를 통해서 생긴다고 할수 있다.

  사이토카인 인 인터루킨-1 (IL-1) 과 종양괴사인자(TNF)는 관절내에서 prostaglandin 과 MMPs 의 생산을 자극하게 된다.
  이와 반대로 전환 성장인자(TGF-b)는 연골을 보수하는 동화 사이토카인 (anabolic cytokine)이다.

  다행히도 IL-1 과 TNF를 억제하는 IL1RAP ( interleukin1-receptor antagonist protein), TNF soluble factor 와 MMPs를 억제하는 TIMPs 등의 자연 억제제가 있다.

  항사이토카인 유전자( Anticytokine genes)를 관절내에 주입하여 활액막 세포나 연골세포내에서 IL1RAP 와 TNF soluble factor 의 생성을 자극하게 되어 IL-1과 TNF의 영향을 억제하게된다.
  MMPs를 저해하는 유전자는 관절내에서 TIMPs의 생산을 자극하게한다.

  손상된 연골을 복구함으로서 퇴행성관절염을 치료하거나 예방하려는 시도로서 외부에서 연골세포 증식이나 교원질의 합성을 자극하는 성장인자(IGF 나 bFGF)를 투여하거나 MMPs 합성을 억제하는 TGF-b 를 투여하는 시도되고 있다.

  유전자요법은 재단된 유전자를 세포내로 유입되게 하기 위하여 해가 없는 바이러스를 매개체로 사용하는데 동물에서는 FIV(feline immunodeficiency virus), lentivirus 를 사용하지만 사람에서는 감염때문에 사용할수가 없어 아데노바이러스를 매개체로 이용한다.

  AAV(adeno-associated virus)에 의한 TGF-b 유전자 전이가 사람의 골관절염 연골세포에서 연골의 합성대사를 자극하고 연골 분해에 대한 효소의 출현이 감소되어 AAV 매개체가 사람 관절 연골에 대한 성장인자의 효과적인 매개체인것을 제시한다고 보고하였다 (Eur Cell Mater 2005;10:40-50).
  IGF-I(Insulin-like growth factor-I)은 연골복원에 가장 영향을 주는 성장인자인데 급성 연골손상시 아데노바이러스를 이용한 직접적인 IGF-I유전자 요법이 시도될수 있을것이라고 보고(Gene Therapy 2006;13:1253-1262)

  그외 유전자를 도장한(coated)금제제를 Helium gene gun을 이용하여 활액막 세포나 연골세포에 주입한다고 한다(Glasgow University Veterinary School).

• IL-1은 골관절염에서 연골소실에 주 매개체이며 IL-1수용체 길항제(IL-1Ra) 유전자 전달의 치료효과를 알기 위해 유용한 매개 조직중 재조합 아데노바이러스(recombinant adeno-associated virus)가 안전하게 체내로 배달하는 방법의 하나이다 (Gene Ther 2004 ;11(4):379-389).

  Florida 대학의 Steven Ghivizzani교수등은 말의 관절에서 치료유전자를 이용하여 IL-1의 효과를 상쇄시킬수 있는 제2의 단백질을 만드는 연구가 시도되고 있다고하였다(2011.11.University of Florida News).

• 티슈진社(Tissuegene Inc.)에서 퇴행성 관절염 등으로 부분 손상된 연골조직을 재생시키는 세포유전자 치료법 개발 하였는데 퇴행성관절염으로 손상된 연골조직을 재생하기 위해 피부 포피세포에 치료유전자(TGF-b1)를 이식한 뒤, 배양ㆍ선별과정을 거쳐 수술 없이 주사기로 관절 안에 주입하는 방식으로서 TGF-b1는 포피세포 속에서 연골조직을 재생시키는 치료단백질을 장기간 생산ㆍ방출하게 된다고 하며 TissueGene-C (TG-C)를 이용한 세포매개 유전자요법을 임상 연구중이다.

[ 개느삼 : 장미목 콩과 낙엽 활엽 소관목, 멸종위기 야생식물 한국특산 ]

[ 골담초 : 장미목 콩과 낙엽 활엽 소관목 ]

• 선택적 MMPs 억제제
• cathepsin K 억제제
• IL-1 변환효소 억제제 (예, pralnacasan)
• Caspase inhibitors
• 기타

[ 그외 소개되는 치료법 ]