한국피부장벽학회 학술팀에서는 최근 6개월간 출간된 학술논문을 중심으로 피부장벽 분야의 최신연구 동향을 요약하였습니다. 각 연구에 대한 세부적인 내용은 해당 참고문헌을 참조하시기 바랍니다. 주목할 만 한 연구 중 지난 5월 매스컴에 크게 보도된 바 있는 elastic second skin에 대한 보고가 눈에 띈다. 실리콘 유래의 고분자 물질을 피부에 도포한 후, 열이나 자외선으로 가교 결합을 유도하여 피부 표면에 얇은 외막을 형성하는 기술에 대한 소개로서, 눈 밑 주름을 가려주는 등의 미용적 목적뿐만 아니라 피부장벽이 손상된 부위에서 일시적으로 장벽을 복원해주는 효과도 기대할 수 있을 것으로 보여, 향후 창상 피복재 등으로 적용하는 것으로 가능할 것으로 생각 된다¹. 최근 아토피 피부염 등의 발병에 대한 예측 인자로서 피부 장벽 기능, 특히 경피수분손실량의 적용가능성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 동향을 반영하듯, 다양한 피험자를 대상으로 피부기능을 측정한 연구 결과가 지속적으로 발표되고 있다. 생후 3개월에서 4살까지의 신생아를 대상으로 연령에 따른 경피수분손실량, 피부 각질층의 두께, BSA (body surface area)를 측정한 결과, 연령이 증가하면서 피부 각질층의 두께가 두꺼워지며 경피수분손실량이 감소하는 경향성이 나타나는 것으로 보고하였다. 흥미로운 점은 생후 1년까지 BSA의 증가 폭이 가장 크게 나타나며, 피부장벽 기능이 완성되는 시기는 이러한 피부 표면적의 급격한 증가가 마무리되는 생후 1년 이후인 것으로 제시되었다². 신생아와 미숙아에 대한 피부장벽 기능 평가 결과, 미숙아의 경피수분손실량이 신생아에 비해 퉁계적으로 유의하게 높은 것으로 나타났다는 보고도 있었다³. 피부장벽 기능 측정을 통한 아토피 피부염 등의 질환 발생 예측과 피부장벽 강화를 통한 질환 예방에 대해서도 꾸준히 연구 결과가 보고되고 있다. 2014년 Horimukai 등은 지속적인 보습제의 사용이 아토피 피부염 발병을 낮출 수 있음을 보고한 바 있다⁴. 이에 대한 후속 연구로서 신생아 이마 부위의 경피수분손실량이 아토피 피부염의 예측인자로 나타남을 보고하였다⁵. 이와는 별개로 2015년 Kelleher 등은 생후 2일과 2개월에 측정한 경피수분손실량이 생후 1년 뒤 아토피 피부염의 발병과 높은 상관 관계를 지니고 있음을 보고한 바 있다⁶. 이에 대한 후속 연구 결과로서, 두 살 무렵에 나타나는 음식물에 대한 알러지 반응의 예측 지료로서 경피수분손실량을 활용할 수 있음이 보고되었다7. 이러한 연구 결과는 경피수분손실량의 증가로 나타나는 피부장벽 기능의 손상 또는 약화가 아토피 피부염 뿐만 아니라 전신적인 알러지 반응에도 영향을 미칠 수 있음을 나타내며, 특히 “아토피 피부염 - 알러지성 비염 - 천식”으로 이어지는 아토피 행진에 있어서 피부장벽 기능의 중요성을 제시하는 것이라 사료된다. 경피수분손실량 외 피부 기능 지표로서 1,339명의 피험자를 대상으로 각질층 내 수분량을 측정하여 다양한 인자와의 연관성을 연구한 결과, 성, 연령, 자외선 노출과 자외선 차단제 사용 빈도와 각질층내 수분량 간의 상관관계가 나타남을 보고한 바 있다⁸. 이러한 연구 결과는 경피수분손실량을 측정함으로써 아토피 피부염 발병의 예측뿐만 아니라 예후 파악, 치료법 개발 등에 활용될 수 있음을 제시한다고 생각된다. 다양한 피부장벽 기능의 상호 연관성에 대한 연구 결과로서, 세포 내 산화-환원 균형을 조절하는 역할을 하는 thioredoxin 1 (TRX) 단백질은 항염증 효과를 지니고 있으며, 특히 TRX의 도포에 의해서도 피부염 증상이 감소되는 것으로 보고된 바 있다. 이러한 효과를 바탕으로 TRX를 이용한 의약품 및 화장품, 기능성 식품 등이 개발되고 있다⁹. 항산화 장벽과 피부장벽 간의 연관성에 대한 또 다른 연구에서, 항산화 효과를 지닌 활성 성분을 경구 투여와 외용 도포한 결과, 각질층 내 수분의 함량이 증가하며 피부 탄력이 증가하는 등의 효과가 나타남을 보고한 바 있다¹⁰. 항산화 장벽 이외에도 피부암의 발생과 피부장벽 기능의 연관성을 제시한 종설도 발표된 바 있어, 향후 이에 대한 연구의 필요성을 제시하고 있다¹¹. 각질세포간 지질의 구조 및 분석과 관련된 연구로서, 리피도믹스 기법을 이용하여 다양한 피부 질환에서 각질층 내 지질의 변화를 연구한 최근의 보고를 종합한 종설이 출간되었다¹². 입술 부위 피부에서 피부 거칠음과 수분도, 경피수분손실량 간의 상관 관계에 대한 연구 결과, 입술의 거칠음은 수분도에만 연관성을 가지는 것으로 나타났으며, 각질층 내 ceramide의 분포와도 연관되어 있음이 관찰되었다¹³. Time-of-Flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) 방법을 이용하여 피부 각질층에서 각질층의 위치에 따른 지질의 변화를 측정한 연구 결과가 발표되었다¹⁴. 화장품 등에 흔히 사용되고 있는 합성 세라마이드의 생산과 관련하여 ceramide-NS를 생산하는 효모균주의 개발에 대한 보고가 있었다¹⁵. 관련 기술의 상업화가 이루어진다면 기존의 ceramide NP와 함께 피부장벽 개선을 위한 보습제의 개발에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 이와 함께, 새로운 구조의 유사 세라마이드로서 short-chain ceramide 두 분자를 연결한 형태의 dimeric ceramide를 이용한 경피약물 투과와 제형 개발 등에 대한 연구 결과가 보고된 바 있다¹⁶. Ceramide 1 (CER EOS)에 결합된 필수지방산 (linoleic acid)이 각질세포지질외막 (cornified lipid envelope)의 생성에서 수행하는 역할에 대한 보고가 있었다. Omega-hydroxy ceramide와 각질세포외막의 단백질이 결합되어 생성되는 각질세포외막을 구성하기 위해서는 CER EOS 분자의 ester bond가 분해되면서 omega 위치에 hydroxyl 기가 노출되어야 하며, 이를 위해서는 linoleic acid가 lipoxygenase 등에 의해 변환되는 반응이 선행되어야 한다고 보고하였다¹⁷. 이와 함께, Ceramide 1의 linoleic acid가 각질세포간 지질의 다중층 구조 형성에 미치는 영향에 대한 연구 결과도 발표되었다¹⁸. 이러한 연구 결과는 현재 화장품 원료로 사용되고 있는 세라마이드에 대해 구조적인 특성 이외에 생화학적 특성이나 피부 내 대사 과정 등에 대한 연구가 필요함을 나타내는 결과라 생각된다. 또한, 피부 내 세라마이드 합성 및 대사 과정과 관련하여 기존에 알려진 acidic ceramidase와 neutral ceramidase 외 alkaline ceramidase의 역할에 대한 연구 결과가 발표되었다¹⁹. Ceramide synthase에 대한 종설도 발표되었다²⁰. 화장품 연구에 있어 동물 실험을 금지하는 움직임에 발맞춰 다양한 동물실험대체법이 개발되고 있으며, 이와 관련된 논문이 보고된 바 있다. Groeber 등은 인공 피부 모델에 혈관상피세포를 도입하여 미세혈관 구조를 지닌 인공피부모델을 보고하였다²¹. 현재까지 개발된 인공 피부 모델에 대한 종설도 발표된 바 있다²². 이러한 모델을 적절히 활용한다면, 향후 표피투과장벽 관련 연구의 모델로서 활용가능한 인공 피부 모델의 구축도 가능하리라고 생각된다. 피부장벽 기능을 조절하는 물질 또는 기전에 대한 연구 결과로서, Joo 등은 지의류에서 유래한 천연물질인 lobaric acid가 표피 내 protease-activated receptor-2 (PAR-2)에 대한 저해효과가 있으며, 피부장벽회복을 촉진하고 각질형성세포에서 염증성 사이토카인의 분비를 낮추는 등의 효과가 있음을 보고하였다²³. Kumamoto 등은 일본 삼나무 꽃가루에 의해 각질형성세포에서 발현되는 PAR-2가 활성화되면서 피부장벽 회복이 저해되는 결과를 보고하였다²⁴. 꽃가루와 관련된 또 다른 연구에서는 장벽 화장품을 도포한 피부에서 꽃가루의 경피 전달을 측정한 결과, CD1+ 세포와 결합된 꽃가루의 숫자가 대조군에 비해 유의하게 감소되었음을 보고하였다²⁵. Vitamin B3 (nicotinamide)의 경구 투여가 피부의 장벽기능을 개선하는 효과가 있음이 보고되었다. 500mg의 nicotinamid 를 하루에 두 번씩 12개월간 투여한 결과, 경피수분손실량의 유의한 감소가 관찰되었으며 각질층 내 세라마이드의 증가와 표피 내aquaporin-3의 발현 증가가 관찰되었다²⁶. 항염증, 피부장벽 회복 촉진 등의 효과가 알려진 바 있는 peroxisome-proliferator activated receptor (PPAR)-α의 활성화가 인공 피부 모델에서 filaggrin의 발현을 촉진하며 각질세포간 지질의 비율을 정상화하는 효과가 있음이 보고되었다²⁷. 화장품이 피부 장벽 기능에 미치는 영향을 연구한 결과, 화장품의 사용이 피부장벽 기능을 저해하지는 않는 것으로 보고된바 있다²⁸. 이러한 결과는 기존의 장벽 화장품을 이용한 연구 결과와는 상반되는 것으로서 향후 실험디자인, 제품 선정, 피험자 모집 등에 대한 검토와 함께, 추가 연구가 필요한 것으로 생각된다.