일본 도쿄도 건강장수 의료센터 연구소 연구팀, 인체 표피 모델 대상 연구

비타민 C, 세포 증식을 유도해 표피를 두껍게 만드는 작용 확인

노화로 얇아진 피부 개선에 활용 가능성 제시

비타민 C가 피부 세포의 증식을 촉진해 표피를 두껍게 한다는 연구 결과가 나왔다. 일본 도쿄도 건강장수 의료센터 연구소(Tokyo Metropolitan Institute for Geriatrics and Gerontology) 연구팀은 인체 피부와 비슷한 3차원 배양 모델을 활용해, 비타민 C가 특정 유전자의 DNA에서 메틸기를 제거하는 '탈메틸화' 과정을 통해 피부 세포의 성장을 유도하는 것으로 나타났다. 이번 연구는 비타민 C가 노화로 인해 얇아진 피부를 개선하는 치료에 활용될 수 있음을 보여준다.

연구팀은 인간의 실제 표피 구조를 재현한 '인체 표피 등가물 모델'을 제작했다. 이후 혈중 농도(0.1mM)와 표피 조직 내 농도(1.0mM)를 고려한 두 가지 농도의 비타민 C를 각각 7일과 14일 동안 처리하며 표피의 변화를 관찰했다. 이는 비타민 C가 인체 내에서 실제로 작용하는 환경과 유사한 조건을 만들기 위함이다.

연구 결과, 비타민 C를 처리한 표피 모델은 처리하지 않은 모델에 비해 7일 후부터 표피 세포층(ECL)의 두께가 유의미하게 증가했다. 14일 후에는 비타민C 농도에 비례하여 표피 세포층이 더욱 두꺼워지는 현상이 관찰됐다. 이는 비타민 C가 표피를 구성하는 각질세포의 증식을 직접적으로 촉진했기 때문이다.

유전자 분석 결과는 더욱 명확한 증거를 제시했다. DNA 마이크로어레이와 전장 유전체 아황산염 시퀀싱(WGBS) 분석을 통해 비타민 C가 세포 증식과 관련된 12개 유전자의 발현을 눈에 띄게 증가시킨다는 사실이 확인됐다. 특히 이 유전자들 주변에서 DNA 탈메틸화 현상이 뚜렷하게 나타났다. 이는 비타민 C가 TET 효소(DNA 탈메틸화 효소)의 활성을 도와 증식 관련 유전자의 '스위치'를 켠 것으로 해석된다.

이번 연구는 피부에서 항산화 작용으로 잘 알려진 비타민 C가 유전자 발현을 조절하는 핵심 분자로 작용한다는 점을 입증했다. 연구팀은 비타민 C가 각질세포의 증식을 유도해 표피 두께를 늘리는 정확한 과정을 밝혀냄으로써, 노화로 인한 피부 얇아짐, 피부 장벽 약화 등 다양한 피부 문제에 대한 새로운 해법을 제시했다.

연구의 교신 저자인 이시가미 아키히토(Akihito Ishigami) 박사는 "비타민 C가 증식 관련 유전자의 DNA 탈메틸화를 통해 각질세포 증식을 촉진함으로써 표피 두께를 증가시키는 기전을 명확히 규명했다"고 말했다. 그는 이어 "비타민 C가 노화를 포함한 표피 얇아짐 현상에 대한 치료법 개발에 활용될 수 있는 유망한 분자임을 시사한다"고 강조했다.

이번 연구 결과(Vitamin C Promotes Epidermal Proliferation by Promoting DNA Demethylation of Proliferation-Related Genes in Human Epidermal Equivalents, 비타민 C가 인간 표피 모델에서 증식 관련 유전자의 DNA 탈메틸화를 촉진하여 표피 증식을 촉진한다)는 지난 4월 '피부연구학회지(Journal of Investigative Dermatology)'에 게재됐다.?