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켈로이드 ECM 흉터가 단단하게 남아버리는 경험은 누구에게나 불편함을 준다. 하지만 그 중에서도 ‘켈로이드’는 단순한 상처 회복을 넘어서 피부에 심각한 외형적, 기능적 문제를 유발한다. 놀라운 점은 이 문제가 피부 세포 내부가 아니라, 세포 밖, 즉 ECM(세포외기질)의 재구성 문제에서 출발한다는 사실이다. ECM은 피부 속의 조용한 무대이자 지휘자다. 세포가 활동할 수 있는 토양이며 단백질과 효소, 구조적 네트워크로 복잡하게 얽혀 있다. 켈로이드는 바로 이 ECM이 지나치게 풍성하고 왜곡되게 재구성되며, 그로 인해 정상 피부 재생이 일어나지 않고, 비정상적인 조직 증식이 반복되는 것이다.
켈로이드 ECM 구성요소
켈로이드 ECM 우리는 흔히 세포 그 자체에만 주목하지만, 세포가 ‘어디에’ 존재하는지도 중요하다. 그 ‘어디’가 바로 ECM(Extracellular Matrix), 즉 세포외기질이다. ECM은 피부, 연골, 뼈를 포함한 대부분의 조직에서 세포를 둘러싸며 구조를 유지하고, 생리적 신호를 주고받는 환경을 제공한다. 피부에서 ECM은 주로 콜라겐, 엘라스틴, 프로테오글리칸, 피브로넥틴 등으로 구성되며, 이 물질들은 섬유아세포에 의해 조절되고 생산된다. 상처가 생기면 ECM은 빠르게 재구성되어 조직을 메우고 복원하는 데 도움을 준다. 문제는 이 과정이 통제되지 않고 지속될 때, ECM이 과도하게 축적되면서 비정상적인 흉터 조직, 즉 켈로이드가 생성된다는 것이다.
| 콜라겐 (I, III형) | 피부의 강도와 구조 유지 |
| 엘라스틴 | 피부 탄력과 신축성 부여 |
| 피브로넥틴 | 세포 부착 및 ECM 안정화 |
| 프로테오글리칸 | 수분 보유 및 신호 전달 매개 |
| MMPs (기질금속단백분해효소) | ECM 분해 및 리모델링 조절 |
| TIMPs (MMP 억제 단백질) | ECM 분해 조절과 억제 기능 |
켈로이드 ECM 과잉 생산
켈로이드 ECM 켈로이드 조직에서는 ECM이 정상적인 상처 치유 수준을 훨씬 넘어 과다하게 생성된다. 특히 콜라겐 I형과 III형이 비정상적으로 많이 축적되며, ECM 내 구조적 균형이 무너진다. 이로 인해 피부가 단단하게 부풀고, 탄력 없이 딱딱한 덩어리가 형성된다. 정상적인 경우 상처 부위의 ECM은 일정 기간 후 분해되고 재조직화되지만, 켈로이드에서는 그 분해 메커니즘이 억제되고, 축적된 ECM이 그대로 남아 흉터를 덩어리처럼 키우는 결과를 낳는다.
| 콜라겐 I형 | 적당량 유지 | 2~3배 이상 증가 |
| 콜라겐 III형 | 상처 초기만 존재 | 치유 후에도 계속 생성 |
| 엘라스틴 | 균형 유지 | 분해되거나 부족함 |
| MMPs | 활성 상태 유지 | 활동 저하 |
| TIMPs | 조절 수준 유지 | 과도하게 발현 |
켈로이드 ECM 연쇄 작용
켈로이드 ECM 켈로이드 ECM 재구성에서 가장 강력한 조절자는 TGF-β(Transforming Growth Factor-beta)다. 이 성장인자는 섬유아세포를 자극해 ECM 구성물질의 생성을 촉진하고, MMP의 활성을 억제해 ECM 분해를 차단한다. 결과적으로 ECM은 계속 쌓이지만, 분해되지 않아 조직이 비대해진다. 또한 TGF-β는 ECM 자체의 구조를 바꾸어, 더 단단하고 치밀한 형태의 콜라겐을 유도한다. 이것이 켈로이드 조직이 일반 흉터보다 훨씬 딱딱하고 융기된 이유다.
| 1. 분비 | 섬유아세포, 면역세포 등에서 분비됨 |
| 2. 수용체 결합 | TGF-βR1, R2와 결합 후 신호전달 시작 |
| 3. SMAD 경로 활성화 | ECM 단백질 유전자 발현 유도 |
| 4. MMP 억제 | ECM 분해 효소 억제, TIMP 증가 |
| 5. 지속적 ECM 축적 | 켈로이드 형태의 과잉 조직 생성 |
리모델링 실패
흉터 치유 과정에서는 ‘만들기’와 ‘부수기’가 균형 있게 진행돼야 한다. MMPs는 ECM 성분을 분해해 공간을 확보하고 새로운 조직이 재배치될 수 있도록 돕는다. 하지만 켈로이드에서는 이 리모델링 기능이 거의 마비 수준으로 저하된다. MMP-1, MMP-2, MMP-9의 발현은 줄어들고, 반대로 TIMP-1, TIMP-2가 과잉 생성되어 ECM 분해 효소를 억제한다. 결국 ECM은 계속해서 쌓이고, 조직은 정돈되지 않은 채 부풀어오른다.
| MMP-1 | 활성 상태 | 억제됨 |
| MMP-2 | 적정 수준 | 감소 |
| TIMP-1 | 적절한 균형 | 과도한 발현 |
| TIMP-2 | ECM 안정화 역할 | 과잉 억제로 ECM 제거 방해 |
물리적 특성
켈로이드의 ECM은 그 물리적 성질에서도 큰 변화를 보인다. 정상 ECM은 일정한 탄성과 유연성을 유지하지만, 켈로이드 ECM은 과도하게 단단하고 수분 흡수 능력이 낮아 세포의 생리적 활동에 제약을 준다. 또한 ECM 내 고밀도 콜라겐은 세포 간 신호 전달을 방해하고, 혈관 형성을 억제하여 조직 내부의 산소 및 영양 공급을 저해한다. 이런 환경은 저산소증(hypoxia)을 유발하고 이는 다시 TGF-β 발현을 증가시켜 악순환을 반복하게 된다.
| 탄성 | 유연함 | 단단하고 경직 |
| 수분 보유력 | 우수함 | 저하됨 |
| 콜라겐 배열 | 정렬됨 | 무질서하게 얽힘 |
| 산소 공급 | 원활 | 제한됨 |
| 세포 이동성 | 확보됨 | 저하됨 |
변화 영향
켈로이드 ECM의 변화는 단지 구조적 차원에 그치지 않고, 피부 내 모든 세포의 기능에 영향을 미친다. 특히 섬유아세포는 ECM 성분의 농도와 배열에 따라 자신의 상태를 ‘판단’하고, 더 많은 ECM을 생성하거나, 이동을 멈추거나, 증식을 계속할지 결정한다. 결국 ECM의 이상은 섬유아세포의 비정상적 행동을 고착화시키고, 그 상태가 지속되면 더 이상 상처 회복이 아니라 조직의 병적 증식 단계로 진입하게 된다.
| 콜라겐 과축적 | 섬유아세포 활성이 증가 | ECM 더 생성 |
| 단단한 ECM | 세포 이동성 감소 | 치유 지연 |
| 저산소 상태 | HIF-1α 증가 → TGF-β 자극 | ECM 지속 축적 |
| 신호 전달 왜곡 | 면역 세포 반응 억제 | 만성 염증 유지 |
타겟 치료
현재 켈로이드를 치료하는 접근은 외과적 절제, 스테로이드 주사, 방사선 치료 등이 있다. 하지만 이들 중 상당수가 ECM 조절 기능을 직접적으로 타겟하지는 않는다. 최근에는 ECM 성분의 생성과 분해를 조절하는 분자 치료가 주목받고 있다. 대표적인 연구는 TGF-β 억제제, MMP 활성 촉진제, 항섬유화 약물(pirfenidone, tranilast) 등이 있으며, ECM 구조 자체를 변경하려는 나노기술 기반 전달 시스템, 바이오재료 기반 압박 요법도 개발 중이다.
| TGF-β 억제제 | ECM 생성 억제 | 일부 실험 단계 |
| MMP 촉진제 | ECM 분해 활성화 | 동물 모델 실험 진행 중 |
| 항섬유화 약물 | 콜라겐 합성 억제 | 임상 일부 적용 |
| 실리콘 압박 시트 | ECM 구조 물리적 억제 | 보편적 사용 중 |
| 줄기세포 요법 | ECM 환경 재조성 | 초기 임상 시도 중 |
켈로이드 ECM 켈로이드는 단순히 튀어나온 흉터가 아니다. 그것은 세포 바깥에서 벌어지는 복잡한 ECM의 오작동이 빚어낸 결과물이다. ECM의 변화는 섬유아세포의 행동을 바꾸고, 피부 조직 전체의 구조와 기능을 왜곡시킨다. 이로 인해 흉터는 멈추지 않고 성장하고, 피부는 정상으로 되돌아가지 못한다. 이제 우리는 ECM을 ‘흉터의 토대’로 인식할 필요가 있다. 진짜 치료는 그 기초부터 바로잡는 데서 시작되며, ECM 재구성을 타겟으로 하는 새로운 치료법이야말로 켈로이드의 본질에 접근하는 열쇠가 될 수 있다.
피부는 세포만으로 완성되지 않는다. 세포 사이, 그 바깥의 공간을 이해하는 것이야말로 진정한 회복의 시작이다.
