록펠러대 연구, 공생 미생물과 피부 장벽 조절 회로 분석

연구진은 생쥐를 대상으로 미생물·면역세포·표피세포가 신호를 주고받는 되먹임 구조를 확인했다. 표피가 외부 환경 자극과 병원체를 견디려면 줄기세포 재생과 장벽 유지 사이에서 균형을 맞춰야 한다는 점이 연구의 출발점이다.

이 회로의 중심에는 표피 안에 자리한 대식세포 집단인 랑게르한스세포(Langerhans cells)가 있었다. 랑게르한스세포는 프로스타글란딘 E2(PGE2)를 만들어 냈고, 평상시 PGE2가 줄기세포 증식을 억제하고 표피 분화를 촉진해 장벽을 온전하게 유지하는 것으로 나타났다.

이 경로가 끊긴 생쥐 피부에서는 줄기세포가 과도하게 활성화됐다. 그 결과 표피세포의 최종 분화가 방해받고 장벽 기능이 약해지는 현상이 관찰됐다.

랑게르한스세포의 활동은 피부의 국소 미생물 환경에 따라 가변저항(rheostat)처럼 세기가 조절됐다. 연구진은 공생 미생물을 감지하는 과정이 줄기세포의 움직임과 맞물려 있으며, 이번 결과가 외부 환경이 계속 바뀌는 가운데 장벽 조직이 적응적 항상성을 이루는 방식을 설명하는 일반적 틀을 제시한다고 설명했다. 이번 연구에는 록펠러대(The Rockefeller University)와 하워드휴스의학연구소(Howard Hughes Medical Institute)가 참여했다.

이번 연구는 국제 학술지 Science에 'A commensally regulated immune rheostat fine-tunes skin barrier fitness'라는 제목으로 실렸다. 피부 장벽은 건조함·민감함 같은 소비자 피부 고민과 맞닿아 있어 장벽 관련 효능 시험과 원료 탐색 분야와 연결된다. 피부 마이크로바이옴은 피부 표면에 사는 미생물 집단을 뜻하는 말로, 화장품 원료와 제품 개발에서 다뤄지는 주제다.