중앙대광명병원 유광호 교수팀, 유효 농도도 규명... 다른 세포에 비해 쉽게 배양되어 여러 질환의 치료제로 사용될 가능성 높아

중앙대학교광명병원 피부과 유광호 교수 연구팀(중앙대학교 대학원 장유나, 이정옥 박사, 씨케이엑소젠 김재영 박사)이 최근 ‘피부섬유아세포에서 추출한 엑소좀을 이용하여 피부장벽손상 개선 효과 및 유효 농도’의 실험결과를 국제 피부과학술단체의(International Society of Biophysics and Imaging of the Skin) 공식학회지인 Skin Research and Technology 최신호에 발표했다고 밝혔다.

지름이 50~200nm인 세포외 소포체(extracellular vesicles)의 일종인 엑소좀(exosome)은 줄기세포(stem cell) 치료와 비교하여 긴 반감기·강한 침투성·매우 낮은 면역성 등 여러가지 장점을 가지고 있어 최근까지 피부 노화 개선, 피부 상처 치유 회 및 다양한 염증성 피부 질환 등(아토피 피부염)에서 잠재적인 치료제의 가능성을 인정받아 광범위하게 연구되어 왔다.

그 동안 대부분의 엑소좀은 중배엽 줄기세포(mesenchymal stem cells)에서 얻는 방법을 통해 채취해왔으나, 배양 및 확장에 필요한 시간과 노력, 분리 과정 중 적혈구 오염 위험, 신생혈관화 잠재력(neovascularization potential)과 세포 활성도(cell viability) 감소와 골수에서 얻기 위한 침습적 방법의 시술 등과 같은 여러 단점을 동반하기 때문에 여러 세포에서 대체 공급원을 찾기 위한 활발한 연구가 최근 이루어지고 있다.

유광호 교수 연구팀은 씨케이엑소젠과 기술 협업으로 직접 섬유아세포를 배양 후 원심 분리 및 정제 방법을 이용한 후 나노 입자 추적 분석 (Nanoparticle Tracking Analysis)을 통하여 고농도의 엑소좀(2.22×109 particles/ml)을 추출하는 기술을 확보했다. 또한 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 확인했다.

유광호 교수는 “최근 많이 시행되고 있는 엑소좀 연구의 주요 논점은 면역 거부 반응이 거의 없어 높은 안정성이 확보됨과 동시에 표적 세포에 직접적인 작용을 하는 엑소좀 출처(세포 공급원)를 찾는 것”이라며 “피부섬유아세포는 진피의 콜라겐과 탄력섬유를 형성하는 지배적인 세포로, 피부의 정상적인 구조와 기능을 유지하는 데 중요한 역할을 하기에 다양한 피부질환의 회복에 중요한 요소로 고려되고 있다”고 말했다. 또한 “다른 세포에 비해 쉽게 배양되기 때문에 엑소좀 관련 치료법을 연구하는 유용한 중배엽 세포주로 최근 여러 질환의 치료제 가능성을 높이고 있다”고 밝혔다.

이어서 “다양한 엑소좀의 농도 중 1×104 particle/ml 농도가 최적의 피부장벽개선 단백질 발현을 확인하여 최대 유효성을 나타내는 최적 농도를 결정했다”며 “너무 고농도의 엑소좀은 결과적으로 수용세포(recipient cells)에 흡수율 감소로 인한 효과 저하를 일으킬 수 있다”고 연구결과에 대해 설명했다.

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

김지예 기자 press@healthinnews.co.kr

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