다양한 농도에서의 실험 통해 최적의 유효농도도 규명
국내 연구진이 새로운 기술로 피부섬유아세포에서 추출한 엑소좀의 피부장벽손상 개선효과 및 최적의 유효농도를 규명했다.
중앙대광명병원은 피부과 유광호 교수 연구팀(중앙대학교 대학원 장유나, 이정옥 박사, 씨케이엑소젠 김재영 박사)이 최근 ‘피부섬유아세포에서 추출한 엑소좀을 이용해 피부장벽손상 개선효과 및 유효농도’의 실험결과를 국제 피부과학술단체 공식학회지인 Skin Research and Technology 최신호에 발표했다고 밝혔다.
엑소좀은 세포에서 분비하는 지름 50~200나노미터 크기의 물질로 단백질, 지방 등 특정세포의 정보를 다른 세포에 전달하는 우체부 역할을 한다. 특히 우리 몸에서 생성된 물질인 만큼 거부반응을 일으킬 가능성이 적어 피부노화개선부터 피부 상처치유 회복, 아토피피부염 같은 다양한 염증성피부질환 등의 잠재적인 치료제로 가능성을 인정받아 학계의 활발한 연구가 진행되고 있다.
다만 그간 대부분의 엑소좀은 중배엽 줄기세포에서 얻는 방법으로 채취돼왔는데 이러한 방법은 배양·확장에 많은 시간과 노력이 들 뿐 아니라 분리과정에서 적혈구 오염 등의 위험이 있어 여러 세포에서 대체 공급원을 찾기 위한 학계의 노력이 지속돼왔다.
이 가운데 유광호 교수 연구팀은 씨케이엑소젠과 기술 협업으로 직접 섬유아세포를 배양 후 원심분리 및 정제방법을 이용, 나노입자 추적분석을 통해 고농도의 엑소좀(2.22×109 particles/ml)을 추출하는 기술을 확보했다.
또 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.
연구팀은 “다양한 엑소좀의 농도 중 1×104 particle/ml 농도에서 최적의 피부장벽개선 단백질 발현을 확인해 최대 유효성을 나타내는 최적 농도를 결정했다”며 “너무 고농도의 엑소좀은 결과적으로 수용세포(recipient cells)에 흡수율 감소로 인한 효과 저하를 일으킬 수 있다”고 설명했다.
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 피부질환 회복에 중요한 요소로 고려되고 있다”며 “특히 다른 세포에 비해 쉽게 배양되기 때문에 엑소좀 관련 치료법을 연구하는 유용한 중배엽 세포주로 최근 여러 질환의 치료제 가능성을 높이고 있다”고 덧붙였다.
유광호 교수팀은 피부섬유아세포 추출 엑소좀을 사용해 미백 및 주름개선 등의 항노화효과와 아토피 동물모델에서 개선효과 등을 확인하는 다양한 연구를 진행하고 있으며 관련 연구결과들을 지속적으로 보고할 계획이다.
