[전문기술] 상처를 치유하고 재생하는데 관여하는 섬유화의 새로운 원리를 밝혔다.

[전문기술] 상처를 치유하고 재생하는데 관여하는 섬유화의 새로운 원리를 밝혔다.

 

 

국내 연구진이 인체 조직 내 세포 주변 환경을 조절해 상처 치료를 돕는 기술을 개발했다. 이는 향후 상처 치유 의약품 개발 및 섬유화 질환, 암 연구에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

한국표준과학연구원(KRISS) 바이오이미징팀은 21일 피부 세포를 이용해서 상처가 치유되는 과정 중 발생하는 섬유화 현상의 원리를 밝혀냈다고 발표했습니다.

섬유화란 세포를 둘러싸고 있는 세포외기질에 콜라겐과 같은 물질이 분비되어 조직이 딱딱해지는 현상을 말한다. 예를 들어 상처 부위에 생기는 딱지도 섬유화의 일종이라고 볼 수 있다.
적당한 양의 스테로이드는 상처 치료나 염증 완화에 도움이 되지만, 너무 많은 양을 복용하면 간과 심장, 신장 등 여러 기관에 무리를 주게 된다.

근육이 굳어지는 것은 섬유질을 만드는 세포인 섬유아세포가 근육섬유질을 만드는 세포인 근섬유아세포로 변화되면서 생기는 현상이다. 섬유화를 억제하기 위해서는 이러한 세포들이 분화되는 체내 환경에 대한 이해가 선행되어야 한다.
섬유아세포는 피부 진피층에 존재하며, 이 세포가 분열하여 새로운 콜라겐과 같은 물질을 만들어냄으로써 피부 탄력을 유지한다. 근섬유아세포는 섬유아세포와 평활근 세포 사이에 위치하고 있는 세포로, 상처를 회복시키는 과정에서 세포 외 기질을 만들어 손상된 조직을 재생시킨다.

연구진은 광학현미경으로 관찰한 결과, 피부 속 콜라겐과 함께 존재하는 엘라스틴의 비율이 20%일 때 섬유아세포가 가장 잘 자란다는 사실을 알아냈다. 엘라스틴은 단백질 중 하나로 피부와 연골 등을 구성하는 조직인 콜라겐과 함께 우리 몸 속에서 다양한 역할을 수행한다.
엘라스틴의 정상 수치는 평소 10% 정도인데, 이 수치가 높아지면 생체 조직의 탄력성이 증가한다. 이는 섬유화 현상이 일어날 때 주변 조직의 상태도 영향을 미친다는 것을 의미한다.

연구진은 또한 생체조직의 탄력성을 조절하는 데 관여하는 단백질이 무엇인지를 밝히고, 그 단백질을 조절하면 섬유아세포의 분화를 촉진할 수 있다는 사실을 실험으로 입증했다.

기존에는 피부 재생 효과가 있는 상피세포 성장인자와 같은 물질을 주입하여 진피층 내 콜라겐 생성을 유도해왔습니다.
이러한 방식은 현재 상처 패치나 재생 크림 등에 사용되고 있습니다.
이와 달리, 이번 연구에서는 특정 부분에 힘을 가해 세포가 받는 압력을 바꿔줌으로써 조직이 변형되는 정도를 제어하고 이를 통해 세포의 증식과 이동 등을 조절할 수 있다는 것을 밝혀냈다. 이 방법은 성장인자의 작용으로 인한 부작용을 예방할 수 있기 때문에 보다 안전합니다.

이번 연구는 생체조직 내 환경을 조절하여 상처 회복을 돕는 의약품이나 폐, 간, 심장 등이 딱딱하게 굳는 섬유화 현상을 억제하는 치료법 개발에 활용될 수 있을 것으로 전망된다. 엘라스틴이 암세포를 증식시키는 데도 관여하는 것으로 밝혀져, 앞으로 암 치료제 개발에 활용될 수 있을 것으로 전망됩니다.

김세화 바이오이미징팀장은 "피부 세포가 아닌 다른 장기 세포들을 이용해 피부섬유화증의 원인과 치료법에 대한 연구를 지속할 계획"이라고 밝혔다.

이 연구 결과는 국제학술지인 '바이오머티리얼즈 리서치'에 실렸으며, 지난해 10월 인터넷판으로 먼저 공개됐습니다.