피부 노화가 단순한 세포 손상이 아니라 면역계 변화와 연결돼 진행될 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

일본의 뷰티기업 메나드화장품은 후지타의과대학 응용세포재생의학·피부과학연구팀과의 공동연구를 통해 면역세포 변화가 피부 노화세포 축적을 촉진하는 메커니즘을 규명했다고 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘Experimental Dermatology’ 온라인판에 게재됐다.

연구진은 피부 노화 과정에서의 면역계 세포 역할을 분석했다. 자외선 등 다양한 손상을 받은 세포가 기능을 잃고 ‘노화세포’로 전환되며, 노화세포가 염증성 물질을 분비해 조직 노화를 가속한다는 사실은 기존 연구들을 통해 밝혀졌다. 노화세포는 염증성 사이토카인과 콜라겐 분해 효소 등을 포함한 단백질군인 'SASP 인자'를 분비해 주변 조직에 만성 염증 반응을 유도하는 것으로 보고됐다.

정상적인 생체 환경에선 면역세포가 이러한 과정을 조절한다. 대식세포는 노화세포를 제거하고, 면역 반응을 억제해 면역계가 자신의 조직을 공격하지 않도록 조절하는 면역세포인 '조절성 T세포(Treg)'는 염증 반응이 과도하게 확대되지 않도록 억제한다. 두 면역 기능이 유지되면 조직 내 노화세포 축적이 제한되고 염증 반응도 일정 수준에서 조절되는 것으로 알려져 있다.

그러나 실제 피부에선 연령이 증가할수록 노화세포가 축적되는 현상이 확인된다. 연구진은 피부 조직을 비교 분석한 결과 20대 조직에 비해 60대 조직의 진피에서 노화세포가 더 많이 존재한다는 사실을 확인했다.

면역세포 변화도 동시에 관찰됐다. 피부 조직에서 조절성 T세포의 성질을 분석한 결과, 나이가 들수록 만성 염증 인자인 IL-17을 분비하는 조절성 T세포의 비율이 증가했다. 연구에 사용된 43개 샘플 분석에선 연령과 IL-17 분비 Treg 비율 사이에 상관관계가 확인됐다.

조절성 T세포의 성질이 변하는 원인에 대해서도 조사했다. 분석 결과 노화세포가 분비하는 SASP 인자인 IL-1β와 IL-6가 조절성 T세포의 IL-17 발현을 증가시키는 것으로 나타났다. 노화세포가 내보낸 염증 신호가 조절성 T세포에 작용하면서, 원래 염증을 억제하던 세포가 IL-17을 분비하는 상태로 바뀔 수 있음을 보여주는 결과다. 이는 염증을 억제하던 면역세포가 오히려 염증 반응에 관여하는 방향으로 성질이 바뀔 수 있음을 의미한다.

연구진은 이어 IL-17이 노화세포 제거 과정에 미치는 영향을 분석했다. 피부 진피에선 노화세포를 제거하는 역할을 하는 '대식세포'가 세포사멸을 유도하는 인자를 분비해 노화세포를 제거한다. 그러나 IL-17에 노출된 노화세포는 대식세포가 유도하는 세포사멸에 대해 저항성을 보였다.

노화세포 생존율 분석에서도 같은 결과가 나타났다. 대식세포 분비 인자가 존재할 때 IL-17이 없는 조건에선 노화세포 생존율이 크게 감소했지만, IL-17이 존재하면 생존율이 다시 상승했다. IL-17이 노화세포 제거 기능을 억제하는 역할을 한다는 의미다.

연구진은 이런 결과를 바탕으로 피부 노화 과정에서 나타나는 면역 반응 변화를 단계적으로 설명했다. 먼저 노화세포가 SASP 인자를 분비하면 피부 조직에 염증 반응이 형성되고, 그 영향으로 조절성 T세포는 IL-17을 분비하는 상태로 변화한다. 이렇게 생성된 IL-17은 노화세포를 제거하는 대식세포의 기능을 약화시켜 노화세포가 제대로 제거되지 않도록 만든다. 제거되지 않은 노화세포는 피부 조직에 축적되고, 그 결과 염증 반응이 더욱 강화된다는 것이다.

이번 연구는 조절성 T세포의 기능 변화 조절을 통한 노화세포 제거 과정의 정상화 가능성을 제시했다는 점에서 의의가 있다. 피부 노화 과정에서 나타나는 면역 반응의 역할을 이해하는 데 도움을 주고 향후 피부 노화 관련 기술 개발 연구에 참고가 될 것으로 보인다.