# 웰-에이징 위한 체내 자가-하이알루로닉애씨드 보호하는 후성유전학적 접근
하이알루로닉애씨드(HA)는 진피의 세포외 기질을 구성하는 중요한 성분 중 하나이며 분해되면 피부 처짐과 주름을 포함한 피부 노화를 일으킨다. 하이알루로니다아제 효소들 외에도 HYBID(Hyaluronan-Binding protein Involved in hyaluronan Depolymerization, 히알루로난 분해에 관여하는 히알루로난 결합 단백질)이 진피 내 HA 분해를 담당하는 주요 인자로 알려져 있다.
본 연구는 HYBID 발현을 효과적으로 억제하고 HA 분해를 보호할 수 있는 천연 식물 유래 소재를 탐색하는 것을 목표로 했다. 섬유아세포에서 HYBID와 miR-486-5p의 발현을 PCR로 측정했다. HA 분자 크기 분포는 FITC(fluorescein isothiocyanate, 플루오레세인 이소티오시안산염) 표지한 대형 HA(1,200-1,600 kDa)를 섬유아세포에서 48시간 배양한 후 배양액 내 다양한 크기의 FITC 표지 HA를 HPLC로 측정해 HA의 분자 크기 분포를 평가했다.
사철쑥꽃추출물(Artemisia capillaris flower extract, ACFE)이 HYBID 발현과 HA 분해를 모두 억제하는 가장 효과적인 소재로 확인됐다. 또 ACFE는 HYBID 발현을 직접적으로 표적화하고 억제하는 후성유전학적 인자인 특정 miRNA인 miR-486-5p의 발현을 증가시키는 것으로 나타났다. 더 나아가 ACFE를 함유한 로션을 사용한 인체 임상시험에서 피부 처짐과 주름이 개선되는 효과가 관찰됐다. 따라서 ACFE는 유망한 웰에이징 기능성 화장품 원료로 활용될 가능성이 높은 소재로 평가될 수 있다.
HA는 많은 세포 과정과 생리적 과정(예: 증식, 분화, 발달, 이동, 윤활, 수화 균형, 공간 채움, 매트릭스 구조)에 관여하는 것으로 알려져 있다. 매우 흡습성이 강한 분자인 HA는 피부 전체의 항상성 유지에 중요한 역할을 한다. 체내 전체 HA의 약 절반이 피부의 진피층에 존재하며[3] 주로 진피 섬유아세포에 의해 합성된다.
표피 내 HA는 주로 수분 유지에 관여하는 반면, 진피의 전체 세포 외 기질(extracellular matrix, ECM)의 구조적 완전성 유지에 중요한 역할을 한다. 노화가 진행됨에 따라 자연적, 환경적 스트레스로 인해 진피의 전체 HA 함량이 감소해 ECM 구성 요소가 분해돼 피부 처짐과 주름이 생긴다.
사람들은 일반적으로 콜라겐과 엘라스틴의 감소가 피부 처짐과 주름의 주요 원인이라고 생각하지만 최근 연구에 따르면, HA의 감소 역시 이러한 피부 노화의 주요 지표들과 동등하게 연관돼 있는 것으로 밝혀졌다. HA는 진피의 다른 기질 성분들보다 취약하므로 HA를 우선적으로 관리하는 것이 중요하다.
노화로 인해 큰 HA는 HA 분해 효소에 의해 더 작은 조각으로 분해되고 HA 합성 효소보다 분해 효소의 활성이 더욱 두드러져 HA의 생성보다 분해가 더 많은 불균형을 이룬다. 따라서 작은 HA는 ECM 구조를 제대로 유지할 수 없으므로 HA의 분해를 돌보기 위해 더 많은 주의가 필요하다. 표피에서는 HYAL 1과 HYAL 2로 알려진 하이알루로니다아제 효소들이 HA를 분해하는 것으로 알려져 있으나 진피에서 최근 새로운 HA 분해경로가 제안됐다.
이 새로운 시스템은 HYBID, 별칭 KIAA1199로 불리는 단백질을 포함하는데 분자량 1,000kDa 이상의 고분자 HA에 결합해 10~100kDa 범위의 중간 크기 조각으로 분해한다. 이러한 중간 크기의 HA 조각은 세포 외 공간으로 방출되며 다양한 조직에서 염증과 통증과 같은 해로운 영향을 유발할 수 있다. 저자들은 또한 인체 피부 섬유아세포에서 HA 분해를 담당하는 것은 HYAL 효소가 아니라 HYBID 단백질이라는 것을 밝혔다.
필자
Kazal B. Biswas, K. Sakamoto, A. Iddamalgoda
