아주대 피부노화 연구팀이 세계적인 글로벌 기업인 샤넬(CHANEL) 연구팀과 공동으로 ‘당대사 조절을 통한 피부 멜라닌세포 노화지연 기술’을 개발했다.

연구팀은 이번 연구결과를 8월 국제 학술지 Theranostics (IF 12.4) 온라인 판에 ‘Senescent melanocytes driven by glycolytic changes are characterized by melanosome transport dysfunction(당대사 조절을 통한 피부 멜라닌세포 노화 억제 연구)’이란 제목으로 발표했다.

강희영 아주대의료원 피부과 교수팀(박영준·김진철 교수)과 박태준 생화학교실 교수 연구팀은 이번 연구에서 피부 색소세포인 멜라닌세포의 노화가 진행되는 과정에서 세포 내 당대사의 변화가 발생하며, 멜라닌소체의 전달 기능 장애로 세포 내 멜라닌 색소 축적 현상이 나타남을 최초로 규명했다고 밝혔다.

멜라닌세포에서 생성되는 멜라닌소체는 멜라닌세포가 만든 멜라닌 색소를 피부 표피 내 각질형성세포로 전달하여 피부 색소 형성에 중요한 기능을 한다. 

장기간 자외선에 노출되면 우리 피부의 멜라닌세포가 노화되는 데, 이러한 멜라닌세포의 노화는 얼룩덜룩한 노인 피부 형성뿐 아니라 피부노화 악화에도 중요한 역할을 한다. 

연구팀은 노화된 멜라닌세포에서 정상 멜라닌세포에 비해, 멜라닌 색소와 멜라닌소체의 함량이 높은 것을 확인했다. 또 노화 표현형 유전자 발현의 증가 및 멜라닌 소체 전달 기능 관련 유전자와 단백질의 감소를 확인했다. 반면, 멜라닌 합성능의 변화는 보이지 않아, 이러한 현상이 멜라닌소체 전달 기능의 장애가 원인임을 규명했다.

특히 단일 세포 전사체 분석에서 정상 멜라닌세포가 노화 상태가 되는 전환점(turning point)이 있음을 처음으로 규명했으며, 이 전환점을 기준으로 당대사 및 멜라닌소체의 기능적 변화가 발생함을 확인했다.

연구팀은 이를 바탕으로 해당(포도당 분해) 과정 조절물질인 ‘2-디옥시-D-글루코스(2-Deoxy-D-glucose, 2-DG)’를 기반으로 한 당대사 과정 재프로그래밍을 통해 자외선에 의한 멜라닌세포의 노화 지연 기술을 최초로 개발했다고 밝혔다.

대사과정 재프로그래밍을 통해 멜라닌세포의 노화를 늦추고, 멜라닌소체의 전달 기능 및 멜라닌 색소·소체 함량이 정상화되는 것을 확인했다.

강희영 교수는 “피부과학 분야에서 지속적인 관심의 대상인 피부 노화 관련 그동안 밝혀지지 않았던 멜라닌세포의 노화 기전 및 노화 멜라닌세포의 새로운 특징을 처음으로 밝혔다는 데 의의가 있다”고 밝혔다.

박태준 교수는 “이번 연구에서 당대사 조절을 통해 피부 멜라닌세포의 노화를 억제할 수 있음을 새롭게 확인했으며, 앞으로 피부 노화를 정복하는 데 중요한 역할을 수행할 것으로 기대된다”고 말했다.

김남훈, 김경진 고려대 안암병원 내분비내과 교수팀

김남훈, 김경진 고려대 안암병원 내분비내과 교수팀이 기존 대사질환의 기준으로 활용되고 있는 체질량지수(BMI)와 허리둘레(WC)를 대체할 ‘체중 보정 허리둘레 지수(WWI)’의 활용가능성을 확인했다.

전세계적으로 근골격대사질환의 중요성이 부각되고 있는 가운데, 기존에 활용되고 있는 BMI의 정확성과 효용성에 대한 문제제기가 지속되고 있으며, 고가의 장비없이 효율적으로 활용할 수 있는 새로운 지표의 필요성이 강조되고 있는 실정이다.

체중 보정 허리둘레 지수(WWI : Weight-adjusted Waist Index)는 고려대학교 통계학과 박유성 교수팀과 고려대학교 안암병원 김신곤, 김남훈 교수팀이 개발한 체성분 지표로서 허리둘레를 체중의 제곱근으로 나눈 지표다. BMI와 마찬가지로 고가의 장비 없이도 간단하게 산출 및 판단할 수 있다.

김남훈 교수팀은 2008년부터 2011년까지 국민건강영양조사 데이터를 통해 한국인 50세 이상 남성 및 폐경 후 여성 5983명의 기록을 분석했다. 5983명 중 남성은 3034명, 여성은 2949명이었으며, 체중, 총체지방율, 사지근육량, 콜레스테롤, 혈압, 허리둘레, 골밀도, 8시간 공복혈당 등을 확인했다. 

연구결과 WWI 수치가 높을수록, 체지방이 높고, 근육량이 낮으며 골밀도가 낮음을 확인했다. WWI가 체성분과의 뚜렷한 상관관계를 보이고 있음을 규명한 것이다. 또한 연구팀은 WWI가 남성에서는 10.4, 여성에서는 10.5을 건강한 체성분지수를 예측하는 최적의 기준점인 것으로 확인했다.

김경진 교수는 “BMI의 가장 큰 약점은 각각의 체성분 (지방, 근육, 골밀도)을 명확하게 반영하는데 한계가 있다는 것인데, 이번 연구를 통해 WWI가 이를 보완한 차세대 건강 척도로서 활용될 수 있음을 보여준 것”이라고 설명했다.

김남훈 교수는 “WWI는 기존 연구에서 인종에 관계없이 동일하게 적용가능함을 확인한 지표로서, BMI를 넘어 보다 보편적인 건강 지표로 활용할 수 있겠다”고 설명하며 “WWI가 통합적 지표로서 보다 더 널리 활용되기 위해 추가 연구가 필요할 것”이라고 밝혔다.