엑소좀은 세포 간 교신에서 핵심적인 역할을 수행하며, 세포 사이로 화물을 전달하고 표적 세포의 특정 기능을 변화시킨다. 최근의 연구들은 여러 피부 질환에서 엑소좀의 치료 효과를 입증하였다. 그러나 항(抗)색소침착에 대한 엑소좀의 영향에 대해서는 제한적으로만 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 인간 포피 섬유아세포에서 유래한 BJ-5ta 엑소좀(BJ-5ta-Ex)이 멜라닌 생성(melanogenesis)을 조절하는지 확인하고, 그 기저 기전을 규명하고자 하였다. 흥미롭게도 BJ-5ta-Ex 처리 결과, 멜라닌 함량, 티로시나제(TYR) 활성, 그리고 미세안구증 관련 전사인자(microphthalmia-related transcription factor, MITF), TYR, 티로시나제 관련 단백질 1(tyrosinase-related protein-1, TRP1), 티로시나제 관련 단백질 2(tyrosinase-related protein-2, TRP2)를 포함한 멜라닌 생성 관련 유전자의 발현이 감소하였다. 또한 BJ-5ta-Ex는 cAMP/PKA 및 GSK-3β/β-catenin 신호전달 경로를 하향 조절하고, MAPK/ERK 신호전달 경로를 상향 조절하였다. 특히 BJ-5ta-Ex 처리는 α-멜라닌세포 자극 호르몬(α-melanocyte-stimulating hormone)에 의해 유도된 멜라노좀(melanosome) 수송을 억제하였으며, 멜라노좀 수송에 관여하는 핵심 단백질인 rab27a 및 melanophilin(MLPH)의 발현을 감소시켰다. BJ-5ta-Ex의 탈색소효과를 보다 확실히 하기 위해, 3차원으로 재구성한 인간 전층 피부 모델과 자외선 B(UVB) 조사 마우스 모델을 사용하여 실험을 수행하였다. BJ-5ta-Ex 처리는 조직의 밝기를 개선하고 멜라노좀의 분포를 감소시켰다. UVB 조사 마우스의 귀에서는 BJ-5ta-Ex가 활성 멜라닌세포 수와 멜라닌 과립의 수를 감소시켰다. 이러한 결과는 BJ-5ta-Ex가 색소과다(hyperpigmentation) 질환의 임상 치료에 유용할 수 있음을 시사한다.

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