아주대병원 피부노화 연구팀(피부과 김진철 교수, 강희영 교수, 생화학교실 박태준 교수)은 피부 색소세포인 멜라닌세포가 노화되는 과정에서 ‘세포 내 자가포식(Autophaagy) 기능 저하’가 가장 먼저 발생하는 초기 핵심 기전임을 세계 최초로 규명했다고 30일 밝혔다. 또한 연구팀은 기존 당뇨병 치료제인 메트포르민(Metformin)을 활용해 이러한 자가포식 기능 저하를 회복시킴으로써 멜라닌세포 노화를 억제하고, 광노화를 예방할 수 있는 가능성을 밝혀냈다.

피부는 자외선에 장기간 노출되면 멜라닌세포의 노화가 진행돼 노인성 저색소반점이나 백반증 발생의 원인이 될 뿐 아니라, 전반적인 피부 노화를 가속화하는 주요 요인으로 작용한다.

연구팀은 멜라닌세포 노화 과정에서 자가포식 기능 저하와 당대사 증가라는 두 가지 변화가 순차적으로 나타난다는 사실을 밝혀냈다. 자가포식은 세포 내 손상된 성분을 제거하는 일종의 청소 시스템으로, 멜라닌세포 노화 초기 단계부터 자가포식 조절에 관여하는 핵심 단백질인 ATG7의 발현이 감소하면서 자가포식 기능이 저하되는 현상이 관찰됐다.

이로 인해 자외선에 의해 발생하는 산화스트레스를 효과적으로 처리하지 못하고 세포 기능이 점차 소진되며, 이후에는 미토콘드리아를 통한 정상적인 에너지 생산 대신 당대사에 과도하게 의존하는 상태로 전환되면서 노화가 본격화되는 메커니즘이 규명됐다.

연구팀은 멜라닌세포 노화의 초기 과정을 차단하기 위한 전략으로 기존 당뇨병 치료제인 메트포르민에 주목했으며, 메트포르민이 자가포식 기능을 회복시키고 산화스트레스를 감소시켜 멜라닌세포 노화를 효과적으로 지연시킬 수 있음을 확인했다.

연구팀은 “이번 연구는 멜라닌세포 노화의 초기 기전을 최초로 규명하고 ATG7을 표적으로 한 조기 개입의 중요성을 제시했다는 점에서 의의가 크며, 광노화로 인한 저색소 질환과 피부 노화 치료의 새로운 패러다임이자 향후 피부 노화 극복을 위한 핵심 전략으로 발전할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

이번 연구결과는 ‘ATG7 dysfunction in senescent melanocytes and hypopigmented skin: Reversal by metformin (노화 멜라닌세포 및 저색소 피부에서의 ATG7 기능 장애: 메트포르민에 의한 회복)’ 이라는 제목으로  12월 국제학술지 ‘British Journal of Dermatology’(IF=10.3)에 게재됐다.