인간태반추출물이 창상 치유에 미치는 영향

Abstract

[한글]인간태반에는 디옥시리보스 모이어티(deoxyribose moiety), 호르몬,

효소, 비타민뿐 만 아니라 여러 성장인자와 싸이토카인 등 생물학적 활성이 높은 분자가 풍부하다. 전통적으로 인간태반은 화상이나 만성창상, 넓은 부위의 피부결손 등 외상의 치료뿐 만 아니라 여러 다른 질환의 치료에도 사용되었다. 최근에는 인간태반을 추출물로 제품화하여 항 노화, 아토피 피부염, 천식, 간질환 등 여러 분야에서 쓰고 있다. 그러나 제품화된 인간태반추출물이 임상에서 많이 사용되고 있음에도 불구하고 추출물로서의 인간태반이 나타내는 효능이나 기전에 대해서는 과학적으로 밝혀진 바가 많지 않다. 본 연구는 인간태반이 창상치유에 효과가 있어 화상 등의 창상에 이용되는 것에 주목하여 인위적 창상치유 모델을 통해 인간태반추출물이 창상치유에 효과가 있는지, 효과가 있다면 창상 치유 과정에서 어떠한 역할을 하며 어떤 기전으로 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다.

총 10마리의 마우스(ICR mouse, 5주령 수컷, 30g)를 실험군과 대조군으로 나누고 각각의 마우스의 배측에 직경 8mm의 피부조직검사용 펀치를 이용하여 1개의 전층 피부 결손을 만들었다. 창상 치유에 효과적인 용량을 찾는 예비실험을 통해 2.0 × 10-3 ml/30g 을 적정 농도로 하여 창상 경계에 주입하였다. 창상을 3일 간격으로 2주간 디지털 카메라로 촬영하고 디지털 영상 분석 프로그램을 이용하여 크기를 측정하였다. 창상치유 6일, 14일에 조직을 생검하여 헤마톡실린-에오신 염색을 통해 조직학적 변화를 관찰하고, 면역조직화학염색을 통해 창상 치유에 관여하는 싸이토카인 중 TGF-β와 VEGF의 발현 정도를 측정하여 비교, 분석하였다. 면역조직화학염색을 통해 CD31+의 발현 정도를 알아보고, 신생혈관의 수를 세어 혈관의 생성 정도를 알아보았다. 또한 창상 치유 후에 콜라겐의 배열을 보기 위해 14일에 Masson’s trichrome 염색을 시행하였다.

창상치유 14일까지 창상의 크기를 연속적으로 측정한 결과, 3일째부터 9일째까지 실험군에서 대조군보다 창상의 크기가 빨리 감소하였다. TGF-β는 창상치유 6일에 실험군에서 유의한 증가를 보였으나, 14일에는 실험군과 대조군 모두에서 감소하였다. VEGF는 창상이 치유될수록 모두 증가하였고, 특히 창상치유 14일에는 실험군에서 유의한 증가를 보였다. CD31+의 발현과 신생혈관의 수는 창상 치유가 진행되면서 실험군과 대조군 모두에서 증가한 가운데, 실험군에서 대조군보다 더 많이 증가한 양상을 보였으나 통계학적으로 유의한 결과는 아니었다. 창상치유 14일에 시행한 Masson’s trichrome 염색에서 실험군과 대조군 사이에 콜라겐 생성과 배열의 차이를 보이지 않았다.

이상의 결과에서 창상에 인간태반추출물을 국소 투여하면 창상 치유와 관련된 싸이토카인의 발현이 인간태반추출물에 의해 영향을 받아 창상 초기의 염증 반응이 보다 많이 유발되고 창상 후기의 신생혈관생성이 촉진되어 창상이 보다 빨리 치유되는 것을 알 수 있었다.

[영문]

Human placenta has abundant amount of molecules which have high biological activities such as deoxyribose moiety, hormones, enzymes, vitamins, various growth factors and cytokines. Traditionally, human placenta has been used on burns, chronic ulcers, and skin defects of large areas. Recently, human placenta is widely used in the form of human placental extracts (HPE) in anti-aging therapy, atopic dermatitis, asthma, and liver diseases. However, it is unclear whether the effect of HPE is same as human placenta and the mechanism and the role of HPE has not been clarified scientifically.

We observed the wound healing effect of human placenta and found that wound healing was indeed accelerated by HPE in an artificial wound model. The study was focused on the mechanism of how HPE influences the wound healing. A total of 10 mice (ICR mouse, 5 weeks old male, 30g) were divided into an experimental group and a control group and an 8mm diameter single full thickness skin defect was made on the dorsal side of the each mouse using a biopsy punch. Preparatory experiments were performed to find out the effective dose for wound healing in advance. As a result, 2.0 × 10-3 ml/30g HPE was injected into the margin of the wound.

The change in wound size was measured by digital images taken every three days for two weeks and evaluated using a digital image analysis program. On days 6 and 14, tissue biopsies were performed and hematoxylin and eosin stain was done for histologic evaluation. For the evaluation and analysis of TGF-β, VEGF, and CD31+, immunohistochemical staining was performed and the intensity of the staining was calculated. Also, to figure out the degree of collagen synthesis after the wound healing was complete, Masson’s trichrome staining was done on the 14th day tissue samples.

By evaluating the 14 days of wound healing, we found that the experimental group showed acceleration of the wound size reduction from the 3rd day to the 9th day of wound healing when compared to the control group. TGF-β, on the 6th day of wound healing, showed statistically significant increase in experimental group but reduced in both groups by the 14th day. VEGF was increased in both groups and the increase progressed with wound healing. Especially on the 14th day, the experimental group showed statistically significant increase in VEGF than the control group. CD31+, which stains the vascular endothelial cells, was increased in experimental group as the wound healing progressed. However, no statistically significant difference between the two groups was noted despite the increase compared to the initial data. Total number of vessels was counted and the increase in neovascularization was confirmed in the experimental group but the difference between two groups was not statistical significant. There was no difference in the degree and arrangement of the collagen synthesis between two groups.

HPE showed positive effects on wound healing when administered locally. Especially, inflammatory responses were increased in the early wound healing phase probably resulting from the increase in TGF-β and neovascularization was increased in the late wound healing phase by the increase in VEGF. We conclude that HPE enhances the wound healing by influencing the cytokines related to the wound healing process.