액상 바이오플라즈마를 이용해 치료가 까다로운 급성 창상 및 혈관질환을 효과적으로 치료할 수 있다는 연구결과가 나왔다.

플라즈마는 기체에 강한 에너지를 줘 전자와 이온이 분리돼 균일하게 존재하는 상태로, 흔히 고체, 액체, 기체 외의 제4의 물질 상태라고 불린다.

김철호 아주대병원 이비인후과 교수팀(강성운 연구교수)은 액상 바이오플라즈마가 혈관 신생을 촉진해 일반적인 치료로 회복이 쉽지 않은 화상, 찰과상, 외상 등의 급성 창상, 혈관질환 등 손상된 혈관 치료에 활용 가능성이 높다고 27일 밝혔다.

연구팀은 혈관내피세포 및 동물실험을 통해 액상 바이오플라즈마를 활용한 전층 피부 손상 개선 효과를 확인하고, 이 연구결과를 최근 생물학 분야 권위지 ’세포 소통과 신호전달‘(Cell Communication and Signaling. IF 8.4) 저널에 게재했다.

피부의 상처 회복과정에서 신생혈관 생성은 매우 중요한 현상이다. 신생혈관이란 기존의 혈관으로부터 새로운 혈관이 생성되는 과정을 일컫는다. 새로운 조직에 산소 및 영양분을 공급함으로써 상처 재생을 돕는 것으로 알려져 있다.

이번 연구결과 액상 바이오플라즈마는 혈관내피세포의 성장을 약 25% 증가시켰다. 혈관내피세포의 혈관 형성 및 이동은 대조군에 비해 약 50% 더 증가했다. 또 동물모델에서 혈관 생성의 지표 중 하나인 CD31과 조직 내 헤모글로빈의 양도 대조군에 비해 유의하게 증가한 것으로 확인됐다.

특히 연구팀은 액상 바이오플라즈마가 혈관내피세포의 이동을 촉진하는 것으로 잘 알려진 eNOS(합성효소) 신호전달을 통해 EMT signaling(상피­간엽 전이 신호)을 자극해 병변 부위의 회복을 빠르게 유도하는 기전을 밝혔다.

연구팀은 또 “액상 바이오플라즈마을 이용한 치료방법은 기존 치료제와 달리 다른 세포에 독성 및 부작용 위험이 없고, 액상이어서 넓고 굴곡진 부위에도 균일하게 도포가 가능한 게 장점”이라고 말했다.

김철호 교수는 “이번 연구는 액상 바이오플라즈마가 상처 병변의 초기 단계뿐 아니라 혈관신생이 필요한 여러 조직 재생에 다양하게 활용할 수 있음을 확인한 데 의의가 있다”며 “앞으로 혈관질환 치료를 돕는 새로운 조성물로 유용하게 사용되길 바란다”고 밝혔다.

이번 연구의 논문 제목은 ’Liquid plasma promotes angiogenesis through upregulation of endothelial nitric oxide synthase-induced extracellular matrix metabolism: potential applications of liquid plasma for vascular injuries‘(액상플라즈마가 혈관내피세포의 산화질소 합성효소에 의한 세포외 기질 대사의 상향 조절 통해 혈관 신생 촉진)‘이다.