상처치유·피부재생과 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인의 역할 ｜혈관 형성·미세순환·염증반응·산화스트레스 > 두드러기 칼럼

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상처가 아물고 피부가 다시 만들어지려면 염증반응이 적절하게 정리되고, 새로운 혈관이 만들어져 산소와 영양분이 공급되며, 피부세포와 섬유아세포가 증식하고 콜라겐이 다시 형성되는 과정이 이어져야 합니다. 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 이러한 혈관 형성, 염증반응, 활성산소와 산화스트레스, 재상피화와 콜라겐 형성에 각각 작용합니다.

피부에 상처가 생기고, 피가 멎고 딱지가 생기면 낫기 시작한다고 생각합니다.

하지만 상처의 딱지 아래에서는 생각보다 훨씬 복잡한 과정이 진행됩니다.

손상된 조직을 정리하는 면역세포가 들어오고, 새로운 혈관이 만들어지며, 섬유아세포가 이동해 콜라겐을 만들고, 상처 가장자리의 피부세포가 이동하면서 피부 표면을 다시 덮습니다.

상처가 잘 아문다는 것은 이 과정들이 순서에 맞게 이어진다는 뜻입니다.

1. 상처는 어떤 과정을 거쳐 아물까?

피부가 손상되면 가장 먼저 출혈을 막는 지혈 과정이 시작됩니다.

혈소판이 활성화되고 혈액응고가 진행되면서 상처 부위에 임시 구조가 만들어집니다.

그다음에는 호중구와 대식세포 같은 면역세포가 들어와 손상된 세포와 이물질을 제거합니다.

이후 증식 단계로 넘어가면 섬유아세포(fibroblast), 각질형성세포(keratinocyte), 혈관 내피세포(endothelial cell)가 활발하게 움직입니다.

새로운 혈관이 만들어지고, 육아조직이 형성되며, 콜라겐이 쌓이고, 피부 표면을 다시 덮는 재상피화(re-epithelialization)가 진행됩니다.

마지막에는 새로 만들어진 콜라겐과 세포외기질이 재배열되면서 피부 조직이 점차 안정됩니다. [1]

전체 과정을 간단하게 보면 다음과 같습니다.

피부 손상

↓

지혈

↓

염증반응

↓

새로운 혈관 형성

↓

섬유아세포 증식·콜라겐 생성

↓

재상피화

↓

조직 재형성

상처치유는 이 가운데 한 단계만 잘된다고 끝나는 과정이 아닙니다.

2. 상처치유에서 혈관 형성과 미세순환은 왜 중요할까?

새로운 피부조직을 만들기 위해서는 산소와 영양분이 필요합니다.

그래서 상처가 난 부위에서는 기존 혈관에서 새로운 모세혈관이 자라나는 혈관신생(angiogenesis)이 활발하게 일어납니다.

이 과정에서 중요한 신호 가운데 하나가 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF)입니다.

혈관내피성장인자는 혈관 내피세포의 증식과 이동을 촉진하면서 새로운 혈관이 형성되는 데 관여합니다.

안지오포이에틴-1(angiopoietin-1, Ang-1)과 Tie-2 역시 새로 만들어진 혈관의 형성과 안정화에 관여합니다.

새로운 미세혈관이 만들어지면 상처 부위에 산소와 영양분이 공급되고, 섬유아세포와 각질형성세포가 활동할 수 있는 환경이 마련됩니다.

따라서 혈관 형성과 미세순환 회복은 피부재생 과정에서 중요한 단계입니다. [2]

3. 상처에서 염증반응은 무조건 줄여야 할까?

상처가 생기면 염증반응은 반드시 일어납니다.

호중구와 대식세포가 상처 부위로 들어와 세균과 손상된 조직을 제거하기 때문입니다.

이 초기 염증반응은 정상적인 상처치유에 필요한 과정입니다.

문제는 염증반응이 지나치게 오래 지속되는 경우입니다.

염증성 사이토카인이 계속 증가하고 면역세포가 상처 부위에 오래 머물면 증식 단계로 넘어가는 과정이 늦어질 수 있습니다.

정상적인 상처치유에서는 초기 염증반응이 일어난 뒤 염증이 정리되면서 섬유아세포 증식, 혈관 형성, 재상피화 단계로 넘어갑니다.

특히 만성 상처에서는 염증 단계에서 증식 단계로 원활하게 전환되지 않는 것이 중요한 특징 가운데 하나입니다. [3]

따라서 상처치유에서 중요한 것은 염증반응을 무조건 없애는 것이 아니라, 필요한 초기 면역반응 이후 염증이 적절하게 조절되는 것입니다.

4. 활성산소와 산화스트레스는 상처치유에 어떤 영향을 줄까?

상처가 생기면 면역세포와 손상된 조직에서 활성산소(reactive oxygen species, ROS)가 만들어집니다.

적절한 활성산소는 세포 신호와 방어반응에 관여합니다.

하지만 활성산소가 과도하게 증가하면 산화스트레스(oxidative stress)가 높아집니다.

산화스트레스가 오래 지속되면 혈관 내피세포와 섬유아세포, 각질형성세포의 기능이 떨어지고 단백질과 세포막도 손상될 수 있습니다.

결국 상처치유에서는 활성산소를 완전히 없애는 것이 아니라 생성과 항산화 방어 사이의 균형이 중요합니다.

상처 발생

↓

면역세포 활성

↓

활성산소 증가

↓

산화스트레스 증가

↓

혈관 내피·섬유아세포·피부세포 기능 변화

↓

재상피화·콜라겐 형성·조직재생 영향

5. 피부는 어떻게 다시 만들어질까?

혈관 형성이 시작되면 섬유아세포가 상처 부위로 이동하고 증식합니다.

섬유아세포는 콜라겐을 비롯한 세포외기질(extracellular matrix)을 만들면서 새로운 조직의 바탕을 형성합니다.

동시에 상처 가장자리에 있는 각질형성세포가 이동하고 증식해 손상된 피부 표면을 다시 덮습니다.

이 과정이 재상피화입니다.

새로운 조직에서는 처음에는 비교적 미성숙한 콜라겐이 많이 만들어지고, 이후 재형성 과정을 거치면서 콜라겐 배열과 조직의 강도가 달라집니다.

따라서 피부재생에는 단순한 세포 증식뿐 아니라 다음 과정이 함께 필요합니다.

혈관 형성

→ 섬유아세포 증식

→ 세포외기질·콜라겐 형성

→ 각질형성세포 이동

→ 재상피화

→ 콜라겐 재배열

이 흐름이 함께 이어져야 피부가 다시 안정적으로 회복됩니다. [1]

6. 당뇨병이나 나이가 들면 왜 상처가 늦게 아물까?

상처치유에는 혈류와 면역반응, 세포 증식, 콜라겐 생성이 모두 필요합니다.

당뇨병에서는 높은 혈당과 혈관 기능 변화, 산화스트레스와 지속적인 염증반응이 상처치유 과정에 영향을 줄 수 있습니다.

특히 새로운 혈관이 만들어지고 손상된 조직에 산소와 영양분을 공급하는 과정이 원활하지 않으면 재생 속도도 떨어질 수 있습니다.

노화된 피부에서도 각질형성세포와 섬유아세포의 증식 능력, 콜라겐 생성과 혈관반응 등이 달라집니다.

그래서 당뇨성 상처나 노화 피부의 상처에서는 혈관 형성, 염증반응, 산화스트레스와 조직재생을 함께 보는 것이 중요합니다.

7. 헤스페리딘은 상처치유 과정에 어떻게 작용할까?

헤스페리딘은 감귤류에 많이 들어 있는 플라바논 성분입니다.

당뇨성 피부 상처를 만든 동물연구에서는 헤스페리딘을 투여한 뒤 상처 폐쇄가 증가했습니다. [1]

특히 혈관 형성과 관련된 혈관내피성장인자-C(VEGF-C), 안지오포이에틴-1(Ang-1), Tie-2의 발현이 증가했습니다.

조직재생과 콜라겐 형성에 관여하는 형질전환성장인자 베타(transforming growth factor beta, TGF-β)와 Smad2/3 신호도 증가했습니다.

또 초과산화물 불균등화효소(superoxide dismutase, SOD)와 글루타티온(glutathione, GSH)은 증가하고, 말론디알데히드(malondialdehyde, MDA) 등 산화스트레스 관련 지표는 감소하는 방향으로 변화했습니다. [1]

조직검사에서도 상처 조직의 구조와 혈관 형성, 재상피화가 함께 변화했습니다.

헤스페리딘은 상처치유 과정에서 혈관 형성 신호와 산화스트레스, TGF-β·Smad 신호를 통해 조직재생에 작용합니다. [1]

8. 퀘르세틴은 혈관 형성·염증반응·콜라겐에 어떻게 작용할까?

퀘르세틴은 양파와 사과 등에 많이 들어 있는 플라보놀 성분입니다.

피부 상처를 만든 동물연구에서 퀘르세틴을 국소적으로 적용한 결과 혈관내피성장인자(VEGF)와 형질전환성장인자 베타1(TGF-β1), 혈관 내피를 나타내는 CD31이 증가했습니다. [2]

섬유아세포 증식과 혈관 형성, 육아조직 형성, 콜라겐 축적도 증가했습니다.

반대로 종양괴사인자 알파(TNF-α)는 감소했고, 항염증 사이토카인인 인터루킨-10(IL-10)은 증가했습니다.

상처 표면을 다시 덮는 재상피화도 더 빠르게 나타났습니다. [2]

최근 화상 상처 동물모델에서도 퀘르세틴은 CD31을 통한 혈관 형성, 사이토케라틴-14를 통한 재상피화, 섬유결합소와 콜라겐 재형성, Nrf2 항산화 방어와 NF-κB 염증 신호에 작용했습니다.

퀘르세틴은 상처치유에서 혈관 형성, 섬유아세포와 콜라겐, 재상피화, 염증반응과 산화스트레스에 작용합니다. [2]

9. 올레유로페인은 피부재생에 어떻게 작용할까?

올레유로페인은 올리브잎과 올리브 열매에 들어 있는 폴리페놀 성분입니다.

피부에 절개 상처를 만든 동물연구에서 올레유로페인을 투여한 결과 상처 부위의 염증세포 유입이 감소하고 콜라겐 섬유 형성이 증가했습니다. [3]

피부 표면을 다시 만드는 재상피화도 더 빠르게 진행됐습니다.

특히 혈관내피성장인자(VEGF)가 증가했습니다.

연구에서는 VEGF 증가와 함께 상처 부위로의 혈액 공급이 증가하고 콜라겐 형성과 재상피화가 촉진되는 결과가 나타났습니다. [3]

노화된 동물을 이용한 별도의 연구에서도 올레유로페인 투여 후 VEGF가 증가하고 콜라겐 섬유 형성과 재상피화가 증가했습니다. [4]

올레유로페인은 상처 부위의 혈관 형성과 콜라겐 형성, 염증세포 반응과 재상피화에 작용합니다. [3,4]

10. 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 상처치유에서 어디에 작용할까?

상처가 아물기 위해서는 하나의 작용만 필요한 것이 아닙니다.

초기의 염증반응이 정리돼야 하고 새로운 미세혈관이 만들어져야 합니다.

그 뒤 섬유아세포가 증식하고 콜라겐과 세포외기질이 만들어져야 하며, 각질형성세포가 이동해 상처 표면을 다시 덮어야 합니다.

그 과정에서 과도한 활성산소와 산화스트레스도 조절돼야 합니다.

피부 손상

↓

지혈·초기 염증반응

↓

염증반응 조절

↓

VEGF·Ang-1/Tie-2 등 혈관 형성 신호

↓

새로운 미세혈관 형성

↓

산소·영양분 공급

↓

섬유아세포 증식

↓

콜라겐·세포외기질 형성

↓

각질형성세포 이동·재상피화

↓

피부조직 재형성

헤스페리딘은 VEGF-C·Ang-1·Tie-2 등 혈관 형성 신호와 TGF-β·Smad, 산화스트레스에 작용했습니다. [1]

퀘르세틴은 VEGF·CD31을 통한 혈관 형성과 염증반응, 섬유아세포 증식, 콜라겐 형성과 재상피화에 작용했습니다. [2]

올레유로페인은 VEGF와 상처 부위의 혈액 공급, 콜라겐 형성과 재상피화에 작용했습니다. [3,4]

세 성분은 각각의 연구에서 상처치유 과정에 포함되는 혈관 형성, 염증반응, 산화스트레스, 콜라겐 형성과 피부재생의 여러 단계에 작용했습니다. [1-4]

정리하면

상처치유는 단순히 상처 표면이 닫히는 과정이 아닙니다.

상처가 생긴 직후에는 지혈과 염증반응이 시작되고, 이후 새로운 혈관이 만들어지면서 손상된 조직에 산소와 영양분이 공급됩니다.

섬유아세포는 콜라겐과 세포외기질을 만들고, 각질형성세포는 상처 표면으로 이동해 피부장벽을 다시 형성합니다.

이 과정에서 염증반응이 지나치게 오래 지속되거나 활성산소와 산화스트레스가 증가하면 정상적인 재생 과정에도 영향을 줄 수 있습니다.

헤스페리딘은 혈관 형성과 TGF-β·Smad 신호, 산화스트레스에 작용합니다. [1]

퀘르세틴은 혈관 형성과 염증반응, 섬유아세포 증식, 콜라겐 형성과 재상피화에 작용합니다. [2]

올레유로페인은 VEGF와 혈관 형성, 콜라겐 형성, 염증세포 반응과 재상피화에 작용합니다. [3,4]

따라서 헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 상처치유와 피부재생 과정에서 혈관 형성과 미세순환, 염증반응, 활성산소와 산화스트레스, 콜라겐 형성과 재상피화의 여러 단계에 각각 작용합니다. [1-4]

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FAQ

Q. 상처치유에서 혈관이 왜 중요한가요?

새로운 피부조직을 만들기 위해서는 산소와 영양분이 필요합니다.

상처 부위에서는 VEGF를 비롯한 여러 성장인자가 혈관 내피세포에 작용하면서 새로운 모세혈관을 만듭니다.

이러한 혈관 형성은 섬유아세포 증식과 콜라겐 형성, 재상피화가 이루어질 수 있는 환경을 만듭니다.

Q. 염증반응은 상처치유에 나쁜 것 아닌가요?

초기 염증반응은 상처치유에 필요한 과정입니다.

호중구와 대식세포가 손상된 조직과 이물질을 제거하고 이후 조직재생에 필요한 여러 성장인자를 분비합니다.

중요한 것은 초기 염증반응 이후 증식과 재생 단계로 원활하게 넘어가는 것입니다.

Q. 헤스페리딘은 상처치유에서 어떤 부분에 작용하나요?

당뇨성 상처 동물연구에서 헤스페리딘은 VEGF-C와 Ang-1·Tie-2 같은 혈관 형성 신호와 TGF-β·Smad 신호를 증가시켰습니다.

또 SOD와 GSH 등 항산화 지표와 산화스트레스 관련 지표에도 작용했습니다. [1]

Q. 퀘르세틴은 피부재생에도 작용하나요?

퀘르세틴은 피부 상처 동물연구에서 VEGF와 CD31을 증가시키고 섬유아세포 증식, 혈관 형성, 콜라겐 축적과 재상피화에 작용했습니다. [2]

TNF-α와 산화스트레스 관련 지표에도 작용해 염증반응과 항산화 방어에도 영향을 줬습니다.

Q. 올레유로페인은 어떤 부분에 작용하나요?

올레유로페인은 피부 상처 동물연구에서 VEGF를 증가시키고 콜라겐 섬유 형성과 재상피화를 증가시켰습니다. [3,4]

상처 부위의 염증세포 유입에도 작용했습니다.

Q. 헤스페리딘 퀘르세틴 올레유로페인 세 성분을 함께 보는 이유는 무엇인가요?

상처치유에는 혈관 형성 하나만 필요한 것이 아닙니다.

염증반응이 조절되고, 활성산소와 산화스트레스의 균형이 유지되며, 새로운 혈관이 만들어지고, 섬유아세포와 각질형성세포가 활동해야 합니다.

헤스페리딘·퀘르세틴·올레유로페인은 각각의 연구에서 이러한 혈관 형성, 염증반응, 산화스트레스, 콜라겐 형성과 재상피화의 여러 단계에 작용했습니다.

<관련 논문>

[1] Li W, et al.

Hesperidin, a plant flavonoid accelerated the cutaneous wound healing in streptozotocin-induced diabetic rats: Role of TGF-β/Smads and Ang-1/Tie-2 signaling pathways. EXCLI Journal. 2018

당뇨성 피부 상처 동물모델에서 헤스페리딘 투여 후 상처 폐쇄가 증가하고 VEGF-C·Ang-1·Tie-2·TGF-β·Smad2/3 발현이 증가했습니다. SOD·GSH와 산화스트레스 관련 지표에도 변화가 나타났습니다.

[2] Kant V, et al.

Quercetin accelerated cutaneous wound healing in rats by modulation of different cytokines and growth factors.

Growth Factors. 2020

피부 상처 동물모델에서 퀘르세틴 투여 후 VEGF·TGF-β1·CD31·IL-10 등이 증가하고 TNF-α가 감소했습니다. 섬유아세포 증식, 혈관 형성, 콜라겐 축적과 재상피화도 증가했습니다.

[3] Mehraein F, Sarbishegi M, Aslani A.

Therapeutic effects of oleuropein on wounded skin in young male BALB/c mice. Wounds. 2014

어린 성체 동물의 피부 상처에서 올레유로페인 투여 후 VEGF가 증가하고 콜라겐 섬유 형성과 재상피화가 증가했으며 상처 부위의 세포 유입은 감소했습니다.

[4] Mehraein F, Sarbishegi M, Aslani A. Evaluation of Effect of Oleuropein on Skin Wound Healing in Aged Male BALB/c Mice. Cell Journal. 2014

노화 동물의 피부 상처에서도 올레유로페인 투여 후 VEGF와 콜라겐 형성이 증가하고 재상피화와 상처 폐쇄가 빨라졌습니다.