인체 지방조직 유래 줄기 세포의 국소 주사가 광노화시킨 albino hairless mouse의 피부 노화 개선에 미치는 영향

Abstract

[한글]피부 노화는 자연 노화 과정인 내인성 노화와 환경적 요소들에 의해 발생하는 외인성 노화의 두 가지 과정에 의해서 일어 난다. 이중 외인성 노화는 자외선 B (Ultraviolet B, 이하 UVB로 표기함)가 주원인으로 작용하며 흔히 광노화라고 한다

광노화된 피부는 자연 노화와는 달리 육안적으로는 깊은 주름, 피부이완, 피질양상, 모세혈관확장 등의 특징을 나타내며 조직학적으로는 표피, 진피의 두께가 증가하고 정상적인 콜라젠 구조가 파괴되고 콜라젠 섬유의 무질서한 배열이 나타나며 파괴된 자리는 글라이코스아미노글라이칸, 프로테오글라이칸 등으로 대체되고 비정상적인 탄력섬유 덩어리들이 증가하는 탄력섬유증 등을 특징적 양상으로 나타낸다.

인체 지방조직 유래 줄기 세포 (Human adipose tissue derived stem cell, 이하 hADSC로 표기함)는 골수 유래 줄기 세포, 제대혈 유래 줄기 세포와 유사한 성질을 보이면서도 조직을 얻기가 쉽고 신체에 풍부하게 존재하며 분리 과정이 간단하다는 장점이 있어 최근 많이 연구되고 있다. hADSC의 역할은 세포간 직접 접촉에 의해서 또는 분비인자를 분비하여 측분비 효과를 통하여 섬유모세포의 증식을 촉진 시킨다고 알려져 있으며 이는 광노화에 의해 발생한 세포 활성도 변화로 인한 일련의 구조적, 기능적 소실에 hADSC가 보상적인 역할을 할 수 있을 것이라는 가능성을 보여 준다.

따라서 UVB를 조사하여 광노화를 유발시킨 Albino hairless mouse의 피부에서 실험군은 hADSC를 Dulbecco’s phosphate buffered saline(이하 DPBS로 표기함)과 함께, 대조군은 DPBS만을 각각 피내 주사하여 피부 광노화시 이의 개선 효과를 평가하고자 하였다. 일정 부위에 hADSC 주사 전과 5주 후 각각 Replica를 이용하여 얻은 주름 영상을 분석하고 피부 조직을 채취하여 피부의 변화를 살펴 본 결과 조면지표인 Rz는 hADSC 군에서 55.07 감소, 대조군에서 4.19 감소하였고, Ra는 hADSC 군에서 12.23 감소, 대조군에서 1.28 감소하여 hADSC 투여군에서 통계적으로 유의하게 감소하였다. 전체 주름의 면적 비율을 나타내는 Shadows 통계적으로 유의하지는 않지만 hADSC 투여군에서 4.36 감소, 대조군에 1.20 증가하였다. 주름의 수를 나타내는 Num Wrinkles은 hADSC 투여군에서 50.40 감소, 대조군에서 1.00 증가하여 통계적으로 유의하게 hADSC 투여군에서 감소하였다. 표피의 두께는 hADSC 투여군 29.6 μm, 대조군에서 55.52 μm로 hADSC 투여군에서 통계적으로 유의하게 감소했고, 진피의 두께도 hADSC 투여군 415.88 μm, 대조군 605.00 μm로 hADSC 투여군에서 통계적으로 유의하게 감소했다. 콜라젠과 탄력소의 비정상적인 변화도 조직학적으로 회복된 것을 확인할 수 있었다.

이러한 결과는 hADSC가 Albino hairless mouse에서 광노화에 의하여 손상된 피부를 개선시키고 이로 인하여 발생한 주름을 감소 시킬 수 있음을 제시한다

[영문]There are two independent, clinically and biologically distinct processes affecting the skin aging. The first is the innate or intrinsic aging. The second process is the extrinsic aging, ‘photoaging’, which is the result of exposure to out-door elements, especially UVB irradiation.

Photoaged skin is characterized by deep wrinkle, laxity, leathery appearance and telangiectasia. At the histological level, photoaged skin is characterized by hyperplastic epidermis, dermal thickening, loss of mature dermal collagen and deposition of glycosaminoglycans and dystrophic elastotic materials.

Not only the simple surgical procedure, the easy access to the subcutaneous adipose tissue, uncomplicated isolation procedure but also characteristics similar to bone marrow stem cell or cord blood stem cell make human adipose tissue derived stem cell(hADSC) most attractive for researchers and clinicians.

The report that hADSC proliferated fibroblasts by cell-to-cell direct contact or paracrine effect of secretory factors seems for hADSC to play a compensatory roll for structural and functional loss due to changes of cellular activity

hADSC and DPBS as placebo were intradermally injected to back of UVB irradiated albino hairless mouse. We quantitatively demonstrated that hADSC treatment markedly attenuated parameters for skin wrinkles and depth of both epidermis and dermis. We also demonstrated degraded collagen and elastosis were recoverd histologically by injection of hADSC. Therefore, we conclude hADSC has a potential of improvement in phtoaged skin elicited by UV exposure.