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진피노화 – 진피의 노화 매커니즘을 고려한 항노화 접근 – 2부


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진피의노화

진피노화 – 진피의 노화 매커니즘을 고려한 항노화 접근

저자 : 분당서울대학교병원 신정원 교수님

노화에 따른 진피의 가장 현저한 변화는 콜라겐에서 일어난다. 전자현미경이나 원자력현미경을 이용하여 관찰하면 젊은 피부에서는 콜라겐 섬유의 양이 풍부하고 진피를 빽빽하게 채우고 있으며 섬유구조가 잘 유지되어 있는 반면, 노화된 피부에서는 콜라겐 양 자체가 줄고 섬유구조가 조각조각 나뉘어져 무질서하게 배열되어 있다. 이러한 변화로 인해 피부는 얇아지고 장력이 감소하여 힘이 없고 무르게 된다.

콜라겐 이외에 다른 기질단백은 어떠한가?

노화가 진행되면 콜라겐이 이외의 다른 기질단백질들에도 변화가 생긴다. 진피노화 된 피부에서 증가된 MMP는 콜라겐뿐 아니라 다른 기질단백질들도 분해시키기 때문이다. 다만 콜라겐이 내인성 노화와 광노화에서 공히 (물론 광노화에서 더 심하긴 하지만) 줄어드는 양상을 보인다면 다른 기질단백질들은 내인성 노화와 광노화에서 각각 다른 양상을 보이는 경향이 있다.
탄력 섬유의 경우 자외선에 노출된 피부와 그렇지 않은 피부에서 다른 양상을 보이는데, 노출되지 않은 피부에서는 양이 줄어들지만 노출된 피부에서는 오히려 정상보다 더 거칠고 굵은 탄력섬유가 관찰된다. 이는 자외선 노출에 의해 생성된 몇몇 물질들은 탄력섬유에 결합하여 탄력섬유의 정상적인 분해를 억제하기 때문이다. 이를 일컬어 ‘일광탄력섬유증 (solar elastosis)’이라고 하며 광노화된 피부의 특징적인 조직양상 중 하나이다. 노화된 피부에서는 탄력섬유의 양이 줄거나 비정상적인 구조인 일광탄력섬유증이 생겨 결과적으로 피부의 탄력이 감소한다.
GAG은 여섯 개의 서로 다른 기다란 선상의 다당류 사슬 (long lineal polysaccharide chain)을 통칭하는 용어로, 히알루론산 (hyaluronic acid, HA)과 heparin (HP), chondroitin sulfate (CS), dermatan sulfate (DS), 그리고 keratin sulfate (KS)이 속한다. PG는 거대한 분자로서 특징적인 중심단백질이 있고 sulfated GAG가 이 중심단백질과 공유결합하여 고분자복합체를 형성한다. PG는 결합하는 GAG의 종류나 크기에 따라 다양한 종류가 존재하는데 이제까지 노화에 관련하여 연구가 많이 진행된 것은 주로 versican과 decorin, biglycan이다. 문제는 내인성 노화이냐 광노화냐에 따라, 또 연구 방법에 따라 GAG/PG의 변화는 증가와 감소, 혹은 차이 없음 등으로 너무나 다양하게 보고된다는 것이다. 표피에서는 HA와 biglycan이 노화된 피부에서 일관되게 주는 결과를 보여주는 것과는 대조적이다. 그나마 이제까지 어느 정도 일치하는 보고는 광노화가 된 피부에서는 HA와 versican, CS가 일광탄력섬유증과 함께 비정상적인 침착을 보이며 decorin은 줄어 있다는 것이다. 확실한 것은 기질 단백질이 증가되어 있다고 하더라도 그 구조가 비정상적으로 깨져있어 일광탄력섬유증에서 보이는 탄력섬유의 증가와 비슷하게 본래의 기능을 많이 잃어버리게 되어 결국 진피노화 된 피부양상을 보인다는 것이다.

진피 노화의 메커니즘을 고려한 항노화 접근

이상의 내용을 정리해 보면, 진피의 노화는 분해효소가 증가하여 기질단백질의 구조가 파괴되고 이것이 다시 섬유아세포의 기능을 떨어뜨려 기질단백질의 생성이 저하되는 악순환이 반복되는 구조로 설명할 수 있겠다. 가만히 두면 악순환의 고리로 인해 노화는 지속적으로 가속화 되는 것처럼 보이지만, 역으로 생각하면 망가진 기질단백질의 구조를 회복시키면 섬유아세포자체를 타겟으로 하지 않아도 지속적으로 세포기능이 개선된 상태를 유지할 수 있다는 의미이다. 다양한 종류의 주름개선 기능성 화장품들이 MMP의 콜라겐 분해능을 저하시켜 효과를 나타내고 있으며, 우리가 흔히 사용하는 필러시술도 단순히 볼륨을 채우는 의미가 아니라 기질단백질 환경을 개선시켜 섬유아세포가 젊은 피부에서와 같이 기능을 할 수 있도록 도와주는 역할 또한 하는 것이다.

참고문헌
1. Quan T, Fisher GJ. Gerontology. Role of Age-Associated Alterations of the Dermal Extracellular Matrix Microenvironment in Human Skin Aging: A Mini-Review. Gerontology. 2015;61:427-34
2. Cole MA, Quan T, Voorhees JJ, Fisher GJ. Extracellular matrix regulation of fibroblast function: redefining our perspective on skin aging. J Cell Commun Signal. 2018;12:35-43
3. Ma W, Wlaschek M, Tantcheva-Poór I, Schneider LA, et al. Chronological ageing and photoageing of the fibroblasts and the dermal connective tissue. Clin Exp Dermatol. 2001;26:592-9
4. Lee DH, Oh JH, Chung JH. Glycosaminoglycan and proteoglycan in skin aging. J Dermatol Sci. 2016;83:174-81
5. 윤현선. 피부 진피 노화에 있어서 콜라겐의 역할과 한계. 대한피부항노화학회지 2018;6:1-3

진피노화 – 진피의 노화 매커니즘을 고려한 항노화 접근

*상기내용은 항노학회지에 개재된 원고로써 저자의 허락을 받은후 발췌하였습니다.

<관련칼럼>

진피의노화 – 기질단백질과 섬유아세포의 변화 – 1부
http://tcellmed.com/진피의노화-기질단백질과-섬유아세포의-변화-분당/

진피의노화 – 진피의 노화 매커니즘을 고려한 항노화 접근 – 2부
http://tcellmed.com/진피노화-진피의-노화-매커니즘을-고려한-항노화-접/

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