혈액 속 박테리아에서 항노화 분자 12종 발견, 피부 콜라겐 분해 효소 억제
피부 노화의 시작점을 찾는 연구는 점점 더 예상 밖의 장소를 향하고 있습니다. 이번에는 우리 혈액 안입니다.
2025년 Journal of Natural Products에 발표된 연구에서 한국 연구팀은 사람 혈액에 사는 박테리아 Paracoccus sanguinis에서 인돌(indole) 기반 대사물질 12종을 분리했습니다. 이 중 6종은 자연계에서 처음 보고된 신규 화합물입니다. 그리고 그 중 3종이 피부 섬유아세포(콜라겐을 만드는 피부 세포)에서 항노화 활성을 나타냈습니다.
혈액 속에 살고 있는 박테리아
Paracoccus sanguinis는 2015년에 처음 발견된 그람 음성 박테리아입니다. 그람 음성(gram-negative)이란 세포벽 구조가 특정 염색약에 반응하지 않는 방식으로, 세균의 특성을 분류하는 기준입니다. 이 박테리아는 외부가 아닌 사람 혈액 안에 서식하며, 다양한 생리활성 물질을 생산합니다.
연구를 이끈 Chung Sub Kim, Sullim Lee 연구팀은 이 박테리아의 배양액에서 인돌 기능기를 가진 대사물질만 12종을 뽑아냈습니다. 인돌은 트립토판(필수 아미노산)에서 유래하는 고리 구조 분자로, 항산화, 항염증, 세포 보호 특성을 가진 화합물군입니다.
3가지 화합물, 피부 세포에서 3가지 방어
연구팀은 12종 가운데 화합물 1번, 6번, 11번이 특히 주목할 결과를 보였다고 보고했습니다. 실험 조건은 TNF-~(종양괴사인자-알파, 염증 유발 단백질)로 자극받은 인간 진피 섬유아세포였습니다. 이 조건은 만성 염증이 있는 피부 환경을 모사합니다.
세 화합물이 작동한 방식은 세 가지 경로였습니다.
활성산소(ROS) 억제: 활성산소는 세포막과 DNA를 산화시켜 노화를 가속합니다. 세 화합물 모두 ROS 생성을 억제했습니다.
MMP-1 분비 억제: MMP-1(매트릭스 메탈로프로테이나제-1)은 콜라겐을 분해하는 효소입니다. 피부가 탄력을 잃고 주름이 깊어지는 과정에 MMP-1 과활성화가 핵심적으로 작용합니다. 세 화합물은 이 효소의 분비를 줄였습니다.
IL-6, IL-8 감소: IL-6와 IL-8은 염증 신호를 전달하는 단백질(사이토카인)입니다. 만성적으로 높은 수치는 콜라겐 합성을 방해하고 피부 세포 손상을 키웁니다. 세 화합물이 이 두 사이토카인의 수치를 낮췄습니다.
세 화합물 중 가장 높은 항노화 효과를 보인 것은 11번 화합물이었습니다.
왜 혈액 박테리아가 노화 연구의 대상이 되나
박테리아는 생존을 위해 환경과 싸웁니다. 산화 스트레스, 면역 공격, 경쟁 미생물의 독소 등 다양한 위협에 대응하기 위해 강력한 방어 분자를 진화시켜왔습니다. 혈액처럼 면역 활동이 강한 환경에 사는 박테리아일수록 더 정교한 항산화, 항염증 메커니즘을 갖추고 있을 가능성이 높습니다.
이번 연구에서 분리한 인돌 유도체들은 그 방어 메커니즘의 산물입니다. 연구팀은 이 화합물들이 피부 항노화 소재로서 추가 개발 가능성이 있다고 평가했습니다.
현재 단계와 다음 단계
이번 연구는 세포 배양 모델(cell culture)에서 진행됐습니다. 살아있는 사람 피부에서의 반응, 흡수율, 안전성은 아직 검증되지 않았습니다. 실제 스킨케어 성분이나 기능성 원료로 자리 잡으려면 동물 실험과 인체 임상시험을 거쳐야 합니다.
연구는 한국연구재단과 BK21 FOUR 프로젝트의 지원을 받아 수행됐습니다.
피부 노화 연구는 지금 우리가 알고 있는 성분들 너머로 빠르게 확장되고 있습니다. 혈액 속에 살던 박테리아가 콜라겐을 지키는 분자를 가지고 있었다는 발견은, 아직 발굴되지 않은 항노화 자원이 얼마나 많은지를 다시 한번 보여줍니다.
Paracoccus sanguinis는 어디에 있나요?
사람의 혈액에 자연적으로 존재하는 그람 음성 박테리아로, 2015년에 처음 발견되었습니다. 인돌 기반 화합물을 생산하며, 이 화합물들이 항염증 및 항노화 특성을 가집니다.
MMP-1이 피부에 미치는 영향은?
MMP-1(매트릭스 메탈로프로테이나제-1)은 콜라겐을 분해하는 효소입니다. 자외선, 스트레스, 노화로 MMP-1이 과도하게 활성화되면 피부의 구조 단백질이 파괴되어 주름과 탄력 저하가 나타납니다.
이 연구 결과를 바로 활용할 수 있나요?
아직은 세포 실험 단계입니다. 사람을 대상으로 한 임상시험은 진행되지 않았으며, 실제 스킨케어 제품이나 보충제로 나오려면 추가 연구가 필요합니다.