국내 연구진이 새로운 기술로 피부섬유아세포에서 추출한 엑소좀의 피부장벽손상 개선효과 및 최적의 유효농도를 규명했다.

 

중앙대학교광명병원은 피부과 유광호 교수 연구팀이 최근 ‘피부섬유아세포에서 추출한 엑소좀을 이용하여 피부장벽손상 개선 효과 및 유효 농도’의 실험 결과를 발표했다.

 

지름이 50~200nm인 세포외 소포체의 일종인 엑소좀은 줄기세포 치료와 비교해 긴 반감기‧강한 침투성‧매우 낮은 면역성 등 여러 가지 장점을 가지고 있어 최근까지 피부 노화 개선, 피부 상처 치유 회 및 다양한 염증성 피부 질환 등(아토피 피부염)에서 잠재적인 치료제의 기능성을 인정받아 광범위하게 연구되어왔다.

 

그동안 대부분 엑소좀은 중배엽 줄기세포에서 얻는 방법을 통해 채취해 왔다. 그러나 배양 및 확장에 필요한 시간과 노력, 분리 과정 중 적혈구 오염 위험, 신생혈관화

      ▲ 유 광호 교수

 

잠재력과 세포 활성도 감소, 골수에서 얻기 위한 침습적 방법 시술 등 단점을 동반하기에 여러 세포에서 대체 공급원을 찾기 위한 연구가 최근 이뤄지고 있다.

연구팀은 씨케이엑소젠과 기술 협업으로 직접 섬유아세포를 배양 후 원심분리 및 정제 방법을 이용한 후 나노 입자 추적 분석을 통해 고농도의 엑소좀을 추출하는 기술을 확보했다.

 

또한 연구팀은 이를 통해 엑소좀 고농도 이전까지의(1×107) 세포 독성 확인 결과를 바탕으로 다양한 농도(1×104, 1×105, and 1×107)에서 피부장벽손상 개선도를 확인한 결과, 일정 농도 이상에서는 오히려 엑소좀 효과가 감소한다는 내용도 확인했다고 전했다.

 

유광호 교수는 “최근 많이 시행되고 있는 엑소좀 연구의 주요 논점은 면역거부반응이 거의 없어 높은 안정성이 확보됨과 동시에 표적세포에 직접적인 작용을 하는 엑소좀 출처(세포 공급원)를 찾는 것”이라고 전했다.

이어 “피부섬유아세포는 진피의 콜라겐과 탄력섬유를 형성하는 지배적인 세포로 피부의 정상적인 구조와 기능을 유지하는 데 중요한 역할을 하기에 다양한 피부질환의 회복에 중요한 요소로 고려되고 있다”고 설명했다.

또한 “다른 세포에 비해 쉽게 배양되기 때문에 엑소좀 관련 치료법을 연구하는 유용한 중배엽 세포주로 최근 여러 질환의 치료제 가능성을 높이고 있다”고 덧붙였다.

 

“다양한 엑소좀의 농도 중 1x10⁴ particle/ml 농도가 최적의 피부장벽개선 단백질 발현을 확인해 최대 유효성을 나타내는 최적 농도를 결정했다”며 “너무 고농도의 엑소좀은 결과적으로 수용세포에 흡수율 감소로 인한 효과 저하를 일으킬 수 있다”고 전했다.

연구팀은 지금까지 피부섬유아세포 추출 엑소좀을 사용한 미백 및 주름 개선과 같은 항노화 효과 및 아토피 동물 모델에서 개선 효과 등 다양한 연구를 진행해오고 있으며 연구 결과들은 앞으로 계속 보고할 계획이다.

 

이번 연구 결과는 국제 피부과학술단체 공식학회지인 Skin Research and Technology 최신호에 실렸다.

 

 

피부섬유아세포와 여기서 분리된 엑소좀의 특성화 그래프

 

피부섬유아세포 유래 엑소좀이 피부장벽 관련 바이오마커 발현에 미치는 영향을 평가한 그래프