히알루론산 나트륨은 시험관 내에서 인간 각막 상피 세포의 이동을 촉진합니다.

배경

히알루론산(HA)으로도 알려진 히알루론산 나트륨은 각막을 비롯한 많은 조직의 세포 외 기질에서 발견되는 자연 발생 글리코사미노글리칸입니다. HA는 윤활 및 보호 특성으로 인해 안과에서 널리 사용되어 왔습니다. 최근에는 각막 상처 치유를 촉진하는 HA의 잠재적 역할에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 이 글에서는 히알루론산 나트륨이 시험관 내에서 인간 각막 상피 세포의 이동에 미치는 영향을 조사한 연구 결과에 대해 설명합니다.

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그림 1. 각막 상피

방법

이 연구는 안과학회지에 게재되었으며, 다음과 같은 방법으로 다양한 농도의 히알루론산 나트륨이 인간 각막 상피의 이동에 미치는 영향을 평가했습니다.

• 재료: 연구진은 연령대가 다른 32명의 기증자로부터 얻은 각막 상피 세포의 단일 층을 사용했습니다. 이러한 각막 상피에 스크래치를 내고 시간이 지남에 따라 세포 이동 과정을 모니터링했습니다.
• 배양: 모든 인간 각막 상피 세포는 (1) 단순 배양 배지, (2) 히드록시프로필메틸셀룰로스 농축 배지, (3) 히알루론산 나트륨 농축 배지의 세 가지 배양 조건에 설정되었습니다. [2]
• 측정: 각 경우의 이동하는 상피 세포는 4일, 8일, 12일, 16일째에 측정했습니다.

결과

• 연구 결과, 히알루론산나트륨이 있을 때 각막 상피 세포의 이동이 유의하게 증가하는 것으로 나타났습니다.
• 이 효과는 용량 의존적이었으며, 히알루론산 나트륨의 농도가 높을수록 세포 이동이 증가했습니다.
• 연구진은 또한 히알루론산 나트륨의 효과는 시간에 따라 달라지며 치료 후 24시간 후에 최대 효과가 관찰된다는 사실을 발견했습니다.

아래 막대 차트는 다양한 배양 조건에서 세포 이동 영역을 자세히 보여줍니다. 참고: 표준 배지(대조군), 히드록시프로필메틸셀룰로오스(Occucoat), 히알루론산나트륨(Healon). [2]

그림 2. 다양한 배양 조건에서 이동하는 인간 각막 상피 세포 시트의 평균 면적

토론

히알루론산 나트륨이 각막 상피 세포 이동에 미치는 영향에 대한 작용 메커니즘은 완전히 이해되지 않았습니다. 그럼에도 불구하고 몇 가지 이론이 제안되었습니다.

한 가지 이론은 히알루론산 나트륨이 세포 이동을 지원하는 물리적 발판을 제공한다는 것입니다. HA 분자는 크고 복잡하며 세포 이동을 위한 기질을 제공하는 섬유 네트워크를 만들 수 있습니다.

또 다른 이론은 히알루론산 나트륨이 세포 이동을 촉진하는 성장 인자와 사이토카인의 생성을 자극한다는 것입니다. HA는 세포 표면 수용체에 결합하여 세포 이동을 자극하는 것으로 알려진 표피 성장 인자 (EGF) 및 섬유아세포 성장 인자 (FGF)와 같은 성장 인자의 생성을 유도하는 신호 경로를 활성화하는 것으로 나타났습니다.

응용 분야

이 연구 결과는 안과에서 히알루론산 나트륨을 사용하는 데 중요한 영향을 미칩니다.

각막 상피 세포 이동은 각막 상처 치유 과정에서 중요한 단계입니다. 콘택트렌즈 착용, 외상, 수술 등으로 인한 각막 손상은 시력을 손상시키고 감염 위험을 증가시킬 수 있는 상피 결손으로 이어질 수 있습니다. 히알루론산나트륨이 각막 상피 세포 이동을 촉진하면 치유 과정을 가속화하고 합병증의 위험을 줄일 수 있습니다.

각막 상처 치유에 대한 역할 외에도 히알루론산 나트륨은 안과에서 다른 치료 용도로도 사용되는 것으로 나타났습니다. 우선, 안구건조증 치료에서 윤활제 및 보호제로 사용됩니다. 의료용 히알루론산 나트륨을 사용하면 충혈, 눈 가려움, 시야 흐림 및 기타 안구건조증 증상으로부터 자신을 구할 수 있습니다. 또 다른 용도로는 백내장 수술 및 기타 안구 내 시술에서 점탄성 제제로 사용됩니다. 히알루론산 나트륨은 백내장 수술에 널리 사용되는 안과용 점탄성 장치(OVD)입니다. 또한 각막 이식 및 망막 부착 수술에서도 OVD로 사용됩니다.

관련 읽기: 히알루론산 제제는 어떤 안과 수술에 사용되나요?

결론

한마디로, 이 연구의 결과는 히알루론산 나트륨이 시험관 내에서 인간 각막 상피 세포의 이동을 향상시킨다는 것을 시사합니다. 이 효과의 작용 메커니즘은 완전히 이해되지는 않았지만 HA 분자가 제공하는 물리적 발판과 성장 인자 신호 경로의 활성화와 관련이 있을 수 있습니다. 이러한 연구 결과는 안과에서 히알루론산 나트륨의 사용, 특히 각막 손상 치료 및 각막 상처 치유 촉진에 중요한 의미를 갖습니다. 각막 상피 세포 이동에 대한 히알루론산 나트륨의 작용 메커니즘을 완전히 이해하고 임상 환경에서 사용을 최적화하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.

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참고 문헌

[1] 소피아 마스터튼, 마크 아헤른, 각막 상피의 기계생물학, 실험적 안과 연구, 177권, 2018, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014483518302082

[2] 고메스 JA, 아만콰 R, 파월-리차드 A, 두아 HS. 히알루론산 나트륨(히알루론산)은 시험관 내에서 인간 각막 상피 세포의 이동을 촉진합니다. Br J 안과. 2004 Jun;88(6):821-5. 도이: 10.1136/bjo.2003.027573. PMID: 15148219; PMCID: PMC1772195.