입력 : 2025년 6월 7일 (토) 23:40

수술 후 뼈가 잘 붙지 않을 때… 과학이 주목한 한방 솔루션은?

[황만기의 세살건강 여든까지] ‘근골격계 보철 한약’ 전통에서 현대과학으로 진화하는 골유합 치료

‘근골격계 보철(補綴) 한약’들은 골(뼈) 재생과 골유합을 촉진시키는 분자생물학적 효과를 가지고 있음이 현대과학적으로도 충분히 입증됐다. ⓒ베이비뉴스

뼈는 재생의학(再生醫學, Regenerative medicine)적 과정을 통해서 경미한 부상 정도는 어느 정도 스스로 치료할 수 있는 능력을 갖춘 매우 역동적 조직입니다. 하지만, 재생이 제한된 큰 뼈 결손은, 장기적으로 환자를 매우 쇠약하게 만들고, 상당한 임상적 부담(부작용·합병증·후유증)을 다방면으로 유발시키기 때문에, 진행 초기부터 각별하고 집중적인 관리가 필요합니다.

자동차(교통) 사고 등에 따른 위중한 외상·높은 곳에서의 추락(고에너지 충격)·심각한 감염·종양(골육종(Osteosarcoma)과 같은 암(악성종양))·특정한 유전 질환 등으로 인해서, 환자가 자기 스스로의 힘만으로는 도저히 치료할 수 없는 아주 심각한 크기의 골(뼈) 결손 상황에 대해서, 적절한 치료 과정을 진행하고 가속화(촉진)하기 위해서 '골(뼈) 이식'과 같은 외부적 개입이 꼭 필요한 경우가 많습니다.

뼈에 생긴 위험한 종양(골육종)의 수술적 절제 이후에 발생한 분절형 골(뼈) 결손 재건(골(뼈) 재건(Bone Reconstruction))에는 크게 종양 대치물을 활용한 재건술과 동종골 혹은 재사용 자가골을 이용한 재건술이 널리 시행되고 있습니다.

이식된 골(뼈)은 일반적으로 융합(incorporation) 과정을 거쳐 기존 숙주골과 유합되는데, 이것은 골형성(osteogenesis)·골전도(osteoconduction)·골유도(osoteoinduction)라는 총 3가지 핵심 요소에 의해 진행됩니다. 다만, 동종골이나 재사용 자가골은 골형성 기능이나 골유도 기능은 거의 없고, 대부분 골전도 기능만을 갖습니다. 따라서 동종골이나 재사용 자가골 이식은 주로 구조적인 지지를 목적으로 사용되며, 극히 일부의 표면만을 제외하고는 이식골이 신생 자가골로 대치되지 않으나 이식골과 숙주골의 경계부에서는 골유합이 가능합니다.

사실 당뇨병·고혈압·흡연·알코올·골(뼈) 결손 부위의 조골세포 부재·미세혈관 형성 불량 등의 여러 이유로 인해서, 임상 현장에서는 각종 골(뼈) 이식 수술(정형외과·치과·성형외과) 이후 골(뼈) 재생과 골(뼈) 유합이 원만하고 안전하게 진행되지 못해 결국 심각한 부작용(후유증)에 시달리게 되는 안타까운 경우들도 종종 발생합니다.

동종골 이식 이후 발생될 수 있는 중요한 합병증으로는 감염·골절·불유합·관절 불안정성·관절염·골(뼈) 흡수·하지 부동 등이 있습니다. 통계에 의하면 동종골 이식 이후 골절이 약 18~20% 환자에게서 발생되었으며, 불유합은 약 16% 감염은 약 7.9%에서 발생되었다고 합니다.

너무 빠른 재혈행화(rapid revascularization)로 인한 동종골 강도의 급격한 약화가 골절 발생의 핵심적 원인으로 밝혀졌으며, 전체 골절 환자의 70%가 골(뼈) 이식 수술 이후 3년 이내에 나타났습니다.

골(뼈) 이식 수술 이후 만 1년이 경과되었음에도 불구하고 골유합이 최종적으로 원만하게 이루어지지 않았을 경우에는 불유합으로 판정하는데, 전체 골(뼈) 이식 수술 환자의 11~17%에서 불유합이 발생된다고 보고되어 있습니다. 불유합의 일반적인 원인으로는 불충분한 동종골-수여부 접촉·불완전한 금속 내고정·부적절한 고정 기간·면역 거부 반응·항암 치료· 방사선 치료 등입니다. 항암 치료를 받지 않은 경우에는 불유합 발생률이 11~12%인데 반해서, 항암 치료를 받은 경우에는 27~49%로 불유합 발생률이 현저하게 높았습니다.

감염은 가장 심각한 합병증으로서 동종골 이식 실패의 중요한 원인입니다. 약 8~15%에서 발생된다고 보고되고 있는데, 감염의 통상적 원인으로는 광범위한 연부조직 절제·주위 혈관 및 근육 손상·장시간 수술·수술 후 항암제 사용·방사선 치료·면역 시스템 이상 등입니다.

자가골 이식에서도 구조적 동종골 이식에서와 마찬가지로 대부분의 골(뼈)은 죽은 조직으로 이식 수술 이후에 서서히 흡수되고, 살아있는 주위 조직 세포들이 이식골 내부로 점점 들어가며 새로운 골조직이 형성되는 과정 즉 ‘잠행성 치환(creeping substitution)’을 거쳐서 정상적인 뼈로 대치되며, 그러한 변화는 살아있는 골(뼈)과 접하는 경계부나 골(뼈) 외연의 일부에서만 일어납니다.

생골 이식술로 비골(fibula)·늑골(rib)·장골(ilium) 등을 활용할 수 있지만, 악성 종양(골육종) 절제 수술 이후에 발생하는 큰 골(뼈) 결손의 재건에는 주로 생비골 이식술(vascularized fibula graft)이 주로 이용됩니다. 생비골 이식술(vascularized fibula graft) 이후 이식골 내부의 골세포는 영양 동맥을 통해서 혈류 공급을 받아서 (잠행성 치환(creeping substitution)이 아닌 골절 유합 기전으로) 정상적인 신생골 형성을 통해 골유합을 일으킵니다.

치과 영역에서 임플란트가 더욱 튼튼하게 자리잡을 수 있도록 만들기 위한 ‘골(뼈) 유도 재생술(GBR(Guided Bone Regeneration):잇몸뼈(치조골)가 부족한 상황에서 골(뼈) 이식재를 활용해서 부족한 뼈를 재생시키는 수술법-’잇몸뼈(치조골) 재건술‘이라고도 함)’ 과정에서 흔히 사용하고 있는 ‘골(뼈) 형태 형성 단백질 2형(Bone Morphogenetic Protein type 2(BMP-2))’의 경우, 골격과의 결합 방법·짧은 반감기·불안정한 방출·높은 비용·빠른 분해와 같은 명백한 단점을 가지고 있습니다.

골전도를 위한 스캐폴드(scaffold)를 제공하고, 골유도를 위한 성장인자를 갖고 있으며, 골형성을 위한 골전구세포를 모두 함유한 골(뼈) 대체재라면 모두가 바라는 물질이겠지만, 현재 이 모두를 만족시키는 골(뼈) 대체재는 없습니다. ‘골(뼈) 형태 형성 단백질 2형(Bone Morphogenetic Protein type 2(BMP-2))’이 골유도 기능이 있다고 학계에 보고된 이후, 골형성에서의 역할에 대해서도 활발한 연구가 진행되고 있습니다.

일반적으로 치과에서 ’잇몸뼈(치조골) 재건술‘이 필요한 경우는 다음과 같은 4가지 상황입니다.

1. 치아를 오랫동안 상실한 경우 : 치아가 빠진 이후 방치하면 잇몸뼈(치조골)가 점차 줄어들어서 결국 임플란트가 안정적으로 자리잡을 수 없게 됩니다.

2. 치주 질환으로 뼈가 소실된 경우 : 잇몸질환(치주염)이 심해지면, 잇몸뼈(치조골)까지 소실될 수 있습니다.

3. 선천적으로 잇몸뼈(치조골)이 얇은 경우 : 골격 구조상 잇몸뼈(치조골)가 원래부터 얇은 환자들의 경우, 임플란트 식립을 하기 전에 잇몸뼈(치조골)를 먼저 튼튼하게 만들어 주어야 합니다.

4. 상악동이 너무 낮아서 임플란트를 심기 어려운 경우 : ’상악동 거상술‘은, 상악(위턱뼈)의 어금니 부위에 임플란트를 식립하기 이전에, 부족한 뼈를 보충해주는 아주 중요한 치과 수술입니다. 상악동은 상악(위턱뼈) 안쪽에 위치한 비어있는 공간으로서, 치아 상실 이후 너무 장기간 방치하거나 턱뼈가 얇을 경우 임플란트를 안정적으로 고정할 수 없을 정도로 뼈의 두께가 줄어들 수 있습니다. 이런 상황에서 ’상악동 거상술‘은 임플란트 식립을 위한 필수적인 단계입니다. 상악동을 덮고 있는 막(슈나이더 막)을 잘 들어 올린 후에, 그 아래에다가 인공뼈나 자가골(환자 자신의 뼈)을 채워 넣는 방식입니다.

수 많은 세포실험·동물실험·임상시험 등을 통해서 ‘보간신 강근골(補肝腎强筋骨)’ 계통의 한약들이, 다양한 약리학적 활성화 기전을 통해서 골(뼈) 재생(Bone Regeneration)에 대해서 통계적으로 매우 유의미한 치료 효과(골(뼈) 형성 향상 및 골(뼈) 흡수 억제)를 보인다는 후성유전학적 차원에서의 깊이 있는 객관적 사실들이, 여러 논문을 통해 지속적으로 발표되고 있습니다.

약해진 뼈 조직을 튼튼하게 보익(補益)시켜 준다(조골세포 기능 및 영양 공급 기능 활성화)는 의미에서의 보(補)와, 균열되어 있는 뼈와 뼈 사이의 틈(공간)을 안정적으로 이어주고 부드럽게 잘 연결시켜 준다(골진 분비 기능 및 미세혈관 형성 기능 활성화)는 의미에서의 철(綴)을 합쳐서 ‘근골격계 보철(補綴) 한약’이라고도 부를 수 있습니다.

일반적으로 ‘근골격계 보철(補綴) 한약’(대표적으로 특허한약 접골탕(接骨湯))은 뼈의 미세구조를 복원시키고, 뼈의 질량을 향상시키며, 뼈의 생리학적 특성을 보다 빠르게 정상적으로 회복시키는 임상적 효과를 뚜렷하게 나타내고 있습니다.

1. 진세노사이드(Ginsenosides)는 대표적인 한약 중 하나인 인삼(人蔘)의 중요한 생화학적 활성 성분인데, 많은 논문을 통해서, 골(뼈) 재생(Bone Regeneration)에 매우 긍정적 영향을 미치며, 조골세포 관련 세포 증식과 골(뼈) 형성(osteogenesis)을 촉진하고, 파골세포 활성을 억제한다고 이미 밝혀져 있습니다.

2. 베르베린(Berberine)은 동북아시아 지역에서 수 천년 이상 각종 염증을 치료하고 소갈(당뇨병) 증세를 개선하는 대표적인 한약으로 널리 처방되었던 황연(黃蓮)과 황백(黃柏)의 핵심 지표성분인데, 최근 조골세포의 증식과 분화를 촉진하고 파골세포의 과도한 생성을 억제함으로써, 골(뼈) 재생(Bone Regeneration)을 강화한다는 사실도 후성유전학적으로 확인되었습니다.

3. 커큐민(Curcumin)은 대표적인 활혈거어약(活血祛瘀藥 : 과도한 혈전과 지방 및 당독소를 비롯한 혈관 속 찌꺼기와 노폐물을 몸 밖으로 제거함으로써 결과적으로 혈액 순환 기능을 개선시키는 한약) 중 하나인 강황(薑黃)의 활성물질인데, 조골세포 증식을 촉진하여 조골세포 숫자를 증가시키고 임플란트 주변의 뼈 형성을 향상시키고 조직과 임플란트 사이의 접촉을 개선시킨다는 사실도 많은 논문 데이터를 통해 입증되었습니다.

사실 골(뼈) 재생(Bone Regeneration)은 국소 출혈과 염증으로부터 시작해서 중간엽 전구 세포의 복잡한 작용을 통해서 연골 및 기질 조직과 신선한 골(뼈)의 생성으로 진행되는 매우 정교한 생화학적 절차입니다.

이 밖에도 ‘골(뼈) 재생(Bone Regeneration)’과 ‘항(抗)골다공증’ 활성(뼈세포 증식 촉진·골밀도 향상·골(뼈) 강도 강화)에 대한 현대과학적 근거를 갖추고 있는 한약들을 간략히 정리하면 다음과 같습니다.

1. 음양곽(淫羊藿, Epimedium sagittatum)

2. 골쇄보(骨碎補, Rhizoma drynariae)

3. 선모(仙茅, Curculigo orchioides Gaertn)

4. 여정자(女貞子, Fructus Ligustri Lucidi)

5. 두충(杜沖, Eucommia Ulmoides Oliv)

6. 한련초(旱蓮草, Eclipta prostrata)

7. 단삼(丹蔘, Salvia miltiorrhiza)

8. 당귀(當歸, Angelica gigas)

위의 ‘근골격계 보철(補綴) 한약’들은 모두 한마디로 ‘골(뼈) 재생 환경 개선’ 즉 혈류 상태 개선 및 염증 완화 그리고 영양(기혈) 보충 등의 구체적인 치료 기전을 통해서, 골(뼈) 재생에 유리한 신체 환경을 조성함으로써 손상된 뼈의 건강을 최대한 신속하게 정상적으로 회복시키고 있습니다.

또한 최신 네트워크 생물학 연구에 따르면, 한약의 복합 유효성분들이 탄수화물·지방·단백질·아미노산·비타민 대사 경로를 조절함으로써, 골(뼈) 재생에 필요한 에너지와 대사물질을 효과적으로 공급하고 있음이 확인되었고, 몇몇 ‘보간신 강근골(補肝腎强筋骨)’ 계통의 특정한 한약들의 경우, 면역세포(대식세포·NK세포) 활성화와 성장인자(IGF·TGF-β) 분비를 촉진함으로써 골(뼈) 재생과 근골격계 조직 전체의 통합적 회복을 통계적으로 유의미하게 돕는 것으로 나타났습니다.

특히, 임상에서 활용되는 모든 한약 처방들(대표적으로 특허한약 접골탕(接骨湯))은 개별적인 단일한 성분으로만 구성되는 것이 전혀 아니라, 여러 한약재의 복합 처방으로 환자마다의 개별적 체질과 기저질환 및 다양한 여러 상황에 맞게 맞춤 처방으로 활용되고 있어서, 결국 각각의 한약재들 사이의 상호 작용을 통해서, 항염증·항산화·조직 재생·통증 완화·근육 재활(재생) 등의 다양한 생리적 효과가 동시에 나타나는 임상적 특징이 있다는 사실도, 많은 논문들을 통해 재확인되었습니다.

‘근골격계 보철(補綴) 한약’들이 골(뼈) 재생에 미치는 효과는, 사실 세포나 동물 수준 뿐만이 아니라, 골(뼈) 형성과 관련된 유전자 발현 조절을 통해서도 객관적으로 입증되고 있습니다.

1. 골(뼈) 형성 관련 유전자 발현 촉진

‘근골격계 보철(補綴) 한약’들은, 뼈를 생성시키는 조골세포(osteoblast)의 분화와 증식을 촉진하는 유전자(osteocalcin·collagen type I·Runx2)의 발현을 증가시킵니다.

2. 골(뼈) 흡수(파괴) 관련 유전자 발현 억제

‘근골격계 보철(補綴) 한약’들은, 뼈를 흡수(파괴)시키는 파골세포(osteoclast) 관련 유전자(RANKL·MMPs·ADAMTS-5)의 발현을 억제함으로써, 뼈 조직 파괴를 감소시킵니다.

3. 항염증 및 조직 재생 유전자 조절

‘근골격계 보철(補綴) 한약’들의 항염증 성분은, NO·PGE2·IL-1β와 같은 염증 유발 유전자의 발현을 억제함으로써, 골(뼈) 재생에 불리한 환경을 유리하게 개선시킵니다.

4. 줄기세포 및 성장인자 관련 유전자 발현 활성화

‘근골격계 보철(補綴) 한약’들은, 인체 내 줄기세포 활성화와 보호에 긍정적인 영향을 미치며, 이 과정에서 줄기세포 분화와 관련된 유전자(Sox9·BMP-2) 발현이 증가함으로써 골(뼈) 재생이 촉진됩니다.

이러한 유전자 조절 작용을 통해서 ‘근골격계 보철(補綴) 한약’들은 골(뼈) 재생과 골유합을 촉진시키는 분자생물학적 효과를 가지고 있음이 현대과학적으로도 충분히 입증되었습니다.

*칼럼니스트 황만기는 경희대학교 한의과대학에서 학사·석사·박사를 졸업(한의학박사)했고, 서울대학교 의과대학에서 의학박사를 수료했다. 서강대·이화여대 의학전문대학원·경희대 한의과 등에서 한의학을 꾸준히 강의했다. 현재, 국내 최초 키성장·골절·골다공증·총명(인지기능 향상) 특허한약(성장탕·접골탕·총명탕) 기반 진료 시스템을 갖춘 황만기키본한의원에서 진료(대면+비대면)하고 있다. 아이누리 한의원 전국 네트워크 설립자&대표원장으로 오랫동안 활동했으며, 청담아이누리한의원·서초아이누리한의원에서 22년 동안 약 2만여명의 다양한 환자들을 진료했다.