Silk fibroin/hyaluronic acid blend sponge accelerates the wound healing in full-thickness skin injury model of rat

305

전층피부창상에서 실크피브로인과 하이알론산 혼합 스폰지의 창상치유효과

강석윤·노대현·김현우·윤서연·권영배¹·권해용²·이광길²·박영환³·이장헌*

서울대학교 수의과대학, ¹전북대학교 의과대학,

2국립농업과학진흥청 잠사연구소, ³서울대학교 농업생명과학대학 (게제승인: 2006년 10월 10일)

Silk fibroin/hyaluronic acid blend sponge accelerates the wound healing in full-thickness skin injury model of rat

Seuk-Yun Kang, Dae-Hyun Roh, Hyun-Woo Kim, Seo-Yeon Yoon, Young-Bae Kwon

¹

, HaeYong Kweon

²

, Kwang-Gill Lee

²

, Young-Hwan Park

³

, Jang-Hern Lee*

College of Veterinary Medicine and BK21 Program for Veterinary Science, Seoul National University, Seoul 151-742, Korea

1

Institute for Medical Science, Chonbuk National University Medical School, Jeonju 561-756, Korea

2

National Institute of Agricultural Science and Technology, Suwon 441-100, Korea

3

College of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University, Seoul 151-742, Korea

(Accepted: October 10, 2006)

Abstract : The primary goal of the wound healing is rapid wound closure. Recent advances in cellular and molecular biology have greatly expanded our understanding of the biologic processes involved in wound repair and tissue regeneration. This study was conducted to develop a new sponge type of biomaterial to be used for either wound dressing or scaffold for tissue engineering. We designed to make a comparative study of the wound healing effect of silk fibroin/hyaluronic acid (SF/HA) blend sponge in full-thickness dermal injury model of rat. Two full-thickness excisions were made on the back of the experimental animals.

The excised wound was covered with either the silk fibroin (SF), hyaluronic acid (HA) or SF/HA (7 : 3 or 5 : 5 ratio) blend sponge. On the postoperative days of 3, 7, 10 and 14, the wound area was calculated by image analysis software. Simultaneously, the tissues were stained with Hematoxylin-Eosin and Masson’s trichrome methods to measure the area of regenerated epithelium and collagen deposition. In addition, we evaluated the degree of the epithelial cell proliferation using immunohistochemistry for proliferating cell nuclear antigen (PCNA). We found that the half healing time (HT

50

) of SF/HA blend sponge treated groups were significantly decreased as compared with either those of SF or HA treatment group. Furthermore, SF/HA blend sponges significantly increased the size of epithelialization and collagen deposition as well as the number of PCNA positive cells on epidermal basement membrane as compared with those of control treatment. Especially, the 5 : 5 ratio group of SF/HA among all treatment groups was most effective on wound healing rate and histological studies. These results suggest that SF/HA blend sponges could accelerate the wound healing process through the increase of epithelialization, collagen deposition and basal cell proliferation in full thickness skin injury.

Key words : epithelialization, hyaluronic acid, proliferating cell nuclear antigen, silk fibroin, wound healing

*Corresponding author: Jang-Hern Lee

College of Veterinary Medicine and BK21 Program for Veterinary Science, Seoul National University, Seoul 151-742, Korea [Tel: +82-2-880-1272, Fax: +82-2-885-2732, E-mail: [email protected]]

서 론

창상치유과정은조직의파괴에따라일어나는역동적

이고

,

^{복잡한과정이다}

[34].

^{조직이손상되면세포의구}

조

,

^생리

,

^{생화학적변화가일어나손상또는결손부위}

가완전히재생되거나흉터를남기고치유되게된다

.

정 상적인창상치유는기본적으로염증기

,

^증식기

,

^재형성

기와같은일련의단계에따라진행되는데손상부위에 서각단계에따라세포들이고유의역할을하여창상 치유가이루어진다

[5, 22, 30].

^따라서

,

^{이러한창상치}

유의궁극적인목적은반흔을최소화하면서가능한빨 리창상부위가감소하도록하는것이다

[2, 14].

최근고령화에따른대표적인노인성질환중하나인 당뇨병의합병증으로서피부질환이나장기입원환자의 욕창

,

피부염등의만성피부궤양으로고생하는환자가 증가하고있는추세이다

.

^{대부분의만성피부궤양이나화}

상과같이광범위한피부손상이나진피층의결손이있 는경우에는세포외기질의자연재생이일어나지않아 치유에상당한 시간이소요되며

,

^{그예후가좋지못한}

것으로보고되고있다

[30, 34].

이에따라

,

창상치유를

위한신속하고효과적인치료방법이나진피기능을대 체할만한인공피부나창상피복제개발의필요성이대 두되고있다

.

피부창상치료를위한창상피복제로사용되는생체재 료는조직에서흡수성이우수하여야하고

,

^{동시에조직}

을재생할수있어야한다

.

현재인공피부개발은생체 적합성이우수한비세포성물질인알긴산

,

^{키토산및하}

이알론산등의폴리사카라이드계통과교원질

,

^젤라틴

등의 단백질 계통 및

poly(lactic acid), poly(lactic-co-

glycolic acid)

등의합성고분자계통의물질을중심으로

진행되고있다

[4, 19, 27, 36].

이중실크피브로인

(SF)

은누에에서추출하여제조한 전형적인자연고분자물질로오랫동안직물의섬유소재

및봉합사와같은의

,

^{공학소재로이용되어왔다}

[37].

최근에는

SF

를생체에적용할때염증반응을거의일으 키지않으면서

,

^{섬유모세포나 각질세포등에세포부착}

능력과증식효과가뛰어나서생체적합성이우수한인

공피부의소재로서많은관심이모아지고있다

[23, 24,

32].

^따라서

SF

^{는인공피부개발에응용가능성이높아}

,

의료용소재의한계를극복할대체물질로서개발하고

자하는연구가활발하게진행되고있다

[25, 41].

하이알론산

(HA)

^{은수분을다량함유할수있는특징}

을가지고있기때문에세포외기질을수화시켜조직 내수분의항상성을유지함으로써상처치유과정의여러 단계에걸쳐상처치유를촉진하고

,

^{다양한세포의이동}

과증식을자극하여조직복원을증진시킬수있다고보

고되어왔다

[6, 8, 35, 40].

^또한

, HA

^{는다양한물리적}

형태로이용되어관절수술

,

^조직공학

,

^{약물의이동등을}

위한생체재료로도이용되고있다

[15, 25, 30, 38, 39].

이러한여러보고에서밝혀진바에따라

, SF

^와

HA

^의복

합체는상처드레싱에이용가능하며

,

상처치유에필요 한요구를충족시킬수있는매우효과적인재료로서 의가능성이있다

.

본실험에서는인위적으로실험동물에전층결손창

상을유발시킨후

, SF, HA

및그복합체

(SF/HA)

를스

폰지의형태로제작하여창상에적용시키고

,

^이를대조

군과비교하여창상면적의감소정도를측정함으로창 상치유효과를 비교하였다

.

또한

SF/HA

혼합스폰지 의효과를판단하기위하여면역

,

^{조직학적 방법과분}

석을통하여상피세포의재상피화와교원질의침착정

도및

PCNA

발현세포의정도를평가하여창상치유촉

진을위한 인공피부소재로서의가능성을검증하고자 하였다

.

재료 및 방법

실험동물

본실험에서는체중

250~300 g

^의수컷

Sprague-Dawley

종랫트

(8

주령

,

한림실험동물

)

를실험동물로사용하였 고

,

동물실은

25

±

1

^o

C

의온도로조절하였으며

,

명암은 주야

12

^{시간으로자동조절하였다}

.

^또한

,

^{사료와물은}

자유롭게섭취하도록하였으며

,

모든실험동물은

1

주동 안동물실환경에적응시킨후

,

^{실험에사용하였다}

.

전층 결손 창상의 유발

모든실험군에서창상유발

2

^{시간전에항생제를근육}

주사하고

, 8% chloral hydrate(400 mg/kg)

를복강주사하 여전신마취시킨후

,

전기제모기로백서의등부위털 을제거하였다

.

^등부위에

10% povidone-iodine

^과

70%

ethanol

^{을각각도포하여소독한뒤}

,

^{양쪽두부위에소}

독된수술용가위를이용하여직경

2 cm

의크기로진피

층을포함한원형의전층결손창상을유발하였다

.

실험재료 제조(sponge) 및 실험군

본실험에서창상의치유정도를알아보기위한실험

재료로사용된

sponge

는이전에보고된바와같은방법

으로제조되었다

[20]. SF

및

HA

단독함유된

sponge

와

SF/HA

^{복합처치된}

sponge(SF/HA(5 : 5, 7 : 3))

^는

SF 1%

와

HA 1%

의혼합으로 제조되었다

.

각용액은

10 : 0,

7 : 3, 5 : 5, 0 : 10

의비율로

30

분동안실온에서혼합되 었다

. SF/HA(5 : 5, 7 : 3) sponge

^는

SF

^{와활성화된}

HA

^의

화학결합으로가교된형태의

SF/HA

복합처치된

sponge

(SF/HA(5 : 5, 7 : 3))

^{가혼합비율을달리하여일정온도에}

서동결건조하여제조되었다

.

창상의 처치

각

sponge

^{가나타내는창상치유효과를측정하기위}

해창상부위의크기에맞게

SF

및

HA

단독처치군과

SF/

HA(7 : 3, 5 : 5)

^{처치군을각각동일하게직경}

2 cm

^로절

단하여창상부위를덮고

,

대조군에는아무런처치도하 지않았다

.

모든처치군의날짜별실험동물의수는각각

5

^{마리로하였다}

.

^이후

, sponge

^{탈락을방지하기위해멸}

균된거즈

(Tegaderm; 3M Health Care, USA)

를감고

,

그 위에탄력밴드

(Coban; 3M Health Care, USA)

를움직임 에지장이없도록감아주었다

.

창상치유의 속도 측정

창상의면적을측정하기위해

,

^{전층결손창상유발}

직후의크기를최초창상면적으로하고

, sponge

처치후

3, 7, 10, 14

일경과시일어나는창상면적의변화를창

상외부경계를따라창상의크기를투명한멸균필름용 지에그린후스캔을시행하였다

.

다음으로영상분석장 치

(Metamorph; Universial image, USA)

를이용하여잔여 창상면적을측정하였으며

,

^{백분율로환산하여치유속도}

및 절반치유일

(HT

⁵⁰

)

을계산하였다

. Residual wound area(%) = [R

(3,7,10,14)

/ R

(0)

]

×

100, R

(0)와

R

(3,7,10,14)은 수술

직후와수술후

3, 7, 10, 14

^{일째의창상면의넓이를나}

타낸다

.

면역·조직학적 검사

창상유발후

3, 7, 10, 14

일째에조직검사용실험동

물을안락사시켜

,

^{원형창상전체가포함된조직을채취}

하고

, 10%

중성

formalin

용액에

24

시간고정한후

,

창

상중앙을통과하는절편을취하여탈수시킨후

paraffin

블록에 포매하였다

.

^조직을

4

^µ

m

^{두께로 조직절편기}

(RM2125; Leica, Germany)

^{를 이용하여 절단한 다음}

polylysin

으로

coating

된

slide

에붙여

paraffin

제거및함 수과정을거친후

Hematoxylin-Eosin

^염색과

Masson’s

trichrome

염색을실시하였다

.

또한창상내의세포분화

유무와정도를측정하기위하여

proliferation cell nuclear antigen(PCNA)

^{에대한항체를이용하여}

avidin-biotin-

peroxidase(ABC)

법으로 면역조직화학 염색을시행하

였다

.

가

. Hematoxylin-Eosin

염색

조직절편을

xylene

을이용하여

paraffin

을제거한후

100, 90, 80, 70% alcohol

^{과증류수로}

10

^{분간함수시켰}

으며

,

증류수로세척한후 사용하였다

. Harriss hema-

toxylin

^으로

10

^{분간염색하였고}

,

^{흐르는물에조직을}

5

^분

간세척하였다

. 1% acid alcohol

^{을떨어뜨린후다시흐}

르는물에세척하였다

.

희석된

ammonia water

에반응 후

10

^{분간흐르는물로세척하였다}

.

^{세척이끝난조직}

을다시

80% alcohol

에

2

분간처리 후

Eosin

^으로

2

^분

간 반응을 유도하였다

. 70, 80, 90, 100% alcohol

및

xylene

^{을이용하여탈수한후}

Permount(Fisher, USA)

^로

봉입하였다

.

나

. Masson’s trichrome

^염색

조직절편을

xylene

을이용하여

paraffin

을제거한후

100, 90, 80, 70% alcohol

과증류수로

10

분간함수시켰 으며

,

^{증류수로세척하였다}

. 56

^o

C

^에서

Bouins

^용액에한

시간동안조직을반응시킨후흐르는물에조직이깨 끗해질때까지세척하고

,

최종적으로는증류수로세척 하였다

, Weigerts ion hematoxylin

^으로

10

^{분간반응을유}

도한후

,

흐르는물에조직을

10

분간세척하고다시증 류수로세척하였다

.

반응과세척이끝난조직을다시

Biebrich scarlet-acid fuchsin

^으로

15

^{분간처리한수증류}

수로세척하였다

. phosphomolybdic-phosphotungstic acid

로

10

분간처리한후

Light green

으로다시

1

분간발색 하였으며

,

^{증류수로세척하였다}

. 70, 80, 90, 100% alcohol

및

xylene

을이용하여탈수한후

Permount(Fisher, USA)

로봉입하였다

.

다

. Proliferating cell nuclear antigen(PCNA)

면역조직 화학염색

PCNA

^{에대한면역조직화학반응을유도하기위해조}

직절편을

xylene

을이용하여

paraffin

을제거하고

100, 90, 80, 70% alcohol

^{과증류수로}

10

^{분간함수 시킨후}

최종적으로

phosphated buffered solution(PBS)

^으로세척

하였다

.

함수과정과

PBS

세척을마친조직을

3%

과산 화수소에

30

^{분간반응시킨다음}

PBS

^로

10

^분씩

3

^회세

척하였다

.

^{또한비특이단백질결합을억제하기위하여}

조직절편을실온에서

3%

표준혈청

(normal rabbit serum;

Vector, USA)

^{을사용하여}

1

^{시간동안 처리하였다}

.

^일차

항체

(PCNA, 1 : 100; DAKO, USA)

의처리는

4

^o

C

에서

12

시간이상반응을유도하였으며

,

반응후

PBS

로

10

분 씩

3

^{회세척하였다}

. 2

^{차항체에대한처리는}

biotin

^이표

지된

rabbit anti-mouse IgG(1 : 200; Vector, USA)

를이 용하여 실온에서

1

시간동안 반응시켰으며

,

세척 후

avidin-biotin-peroxidase complex(ABC kit; Vector, USA)

를사용하여마찬가지로실온에서

1

시간동안

2

차항체 와특이적결합반응을유도하였다

.

반응이끝난조직은 세척과정을거친후

, 0.05% diaminobenzidine tetrahydro-

chloride(DAB)-0.03% H

²

0

²로발색시켰다

.

영상분석

Hematoxylin-Eosin

^{염색된조직을광학현미경}

(Axios- cope; Carl Zeiss, Germany)

을이용하여창상경계면을 현미경시야하에서

200

^{배율로촬영하고}

,

^{영상분석장치}

를이용하여창상의경계면에서

500

^µ

m

^{까지의길이에}

선택적으로염색된신생상피에서그면적을측정하였다

.

Masson’s trichrome

^{염색된조직에서는창상경계면을}

현미경시야하에서

100

배율로촬영하고

,

영상분석장치 를이용하여육아조직에선택적으로염색되는색상중

,

3

^{개이상의표본을추출하여평균값에해당되는면적을}

측정하여영상분석하였다

.

PCNA

발현세포의수를분석하기위하여동일한광

학현미경을이용하여창상경계면을현미경시야하에 서

cooled CCD camera(Micromax Kodak 1317; Princeton

instrument, USA)

를이용하여

200

배율로영상을수집하

고

,

^{영상분석장치를이용하여}

Gray level

^평균값이

70%

이상의

intensity

에서

PCNA

에대해양성면역반응을나

타내는세포수를측정하였다

.

통계학적 처리

Metamorph program

에의해자동으로측정된값을이

용하여통계처리하였으며

,

^{실험결과로얻은수치는평}

균 ± 표준오차로표시하였다

.

각처치군사이의전반적

인효과차이를

ANOVA test

를통해검증하였다

.

대조

군과의통계학적유의성은

unpaired t-test

^{로검증하였고}

,

각처치군과의비교는

Student Newman-Keuls test

를실 시하였다

.

^{유의수준은}

5%

^{미만에두었다}

.

결 과

창상 치유 속도에 있어서 SF/HA복합체의 효과 창상유발후

3

일

, 7

일

, 10

일

, 14

일째의창상면적의 감소정도를스캔후영상분석장치를이용하여측정하 고

, HA

^처치군및

SF

^처치군과

SF/HA(7 : 3, 5 : 5)

^처치군

에서의각시점별창상치유면적의정도를백분율로환 산하여비교하였다

(Fig. 1).

^{창상유발초기인}

3

^일째부터

SF

처치군

, SF/HA(7 : 3)

과

SF/HA(5 : 5)

처치군에서창상 의크기가대조군에비해유의하게감소하였고

,

창상유 발

7

^일째와

10

^일째는

HA

^처치군

, SF

^{처치군 및}

SF/

HA(7 : 3)

과

SF/HA(5 : 5)

의모든처치군에서 대조군에 비해창상의크기가통계적으로유의하게감소하였다

(

^p

< 0.01).

^또한

,

^창상유발

3

^일

, 7

^일

, 10

^일째

SF/HA(5 : 5)

처치군에서는

HA

처치군과

SF

처치군에비해서도유의 한창상치유효과를나타내었다

.

특히창상유발

7

^일째

, SF/HA(5 : 5)

^{처치군에서대조}

군과

HA

및

SF

각처치군뿐만아니라

, SF/HA(7 : 3)

처

치군에 대해서도유의한 창상치유 효과를나타내어

(

^p

< 0.01),

^{복합체 중에서도}

SF/HA(7 : 3)

^보다

SF/HA

(5 : 5)

가더욱우수한창상치유효과를보였다

.

창상유발후

, HA

^및

SF

^{의단독처치군과}

SF/HA

^복합

체

(7 : 3, 5 : 5)

^{처치군의창상치유과정에서절반치유일수}

(HT

⁵⁰

)

를비교하였다

(Fig. 2). HA, SF, SF/HA(7 : 3)

와

SF/

HA(5 : 5)

의모든처치군에서대조군에비해통계적으로

유의한차이가관찰되었다

.

^특히

SF/HA(5 : 5)

^처치군은

HA

처치군과

SF

처치군에비해서도통계적으로유의한 차이를보여주었고

,

^또한

SF/HA(7 : 3)

^{처치군에비해서}

도절반치유일이유의하게낮아

(

^p

< 0.05) SF/HA(7 : 3)

^보

다

SF/HA(5 : 5)

처치가초기창상치유에우수함을보여

Fig. 1. The effect of silk fibroin (SF), hyaluronic acid (HA) and silk fibroin/hyaluronic acid (SF/HA) blend (7 : 3, 5 : 5) sponges on the degree of wound healing. (** :

p

< 0.01 as compared with control (CONT), +,++ :

p

< 0.05,

p

< 0.01 as compared with HA, #, ## :

^p

< 0.05,

^p

< 0.01 as compared with SF, §§ :

^p

< 0.01 as compared with SF/HA (7 : 3)).

Fig. 2. Healing Time 50% (HT

50

) of silk fibroin (SF), hyaluronic acid (HA) and silk fibroin/hyaluronic acid (SF/

HA) blend (7 : 3, 5 : 5) sponge treated groups. (*,** :

p

< 0.05,

p

< 0.01 as compared with control (CONT), ++ :

p

< 0.01 as compared with HA, ## :

^p

< 0.01 as compared

with SF, § :

^p

< 0.05 as compared with SF/HA (7 : 3)).

주었다

.

HA

와

SF

의단독처치군에서는 절반치유일이 각각

6.11

^±

0.18

^일및

6.12

^±

0.43

^{일로서유사하게나타났고}

, SF/HA(7 : 3), SF/HA(5 : 5)

^{처치군에서는절반치유일이}

4.73

±

0.25

일과

3.95

±

0.07

일로관찰되어

SF/HA(5 : 5)

가가장단시간내에절반치유일에도달하는것을확인 하였다

.

상피재생(epithelialization)에 있어서 SF/HA복합체의 효과

창상유발후

, 3

일

, 7

일

, 10

일

, 14

일째의상피재생면적

의정도를

H-E

^{염색을통해}

HA

^및

SF

^{의단독처치군}

과

SF/HA(7 : 3, 5 : 5)

처치군에서각시점별로비교하 였다

(Fig. 3). SF/HA(7 : 3, 5 : 5)

처치군에서창상유발

3

일째부터

14

^{일째까지모두대조군에비해통계적으로}

유의한차이를나타내었으며

,

또한

SF/HA(5 : 5)

처치군 에서는

3

일

, 7

일

, 10

일및

14

일째모두에서

HA

와

SF

단 독처치군에비해유의한차이가나타났다

.

^특히

7

^일째

에서는대조군과단독처치군뿐만아니라

SF/HA(7 : 3)

처치군에 비해서도 유의한 차이를 나타냄으로써

(

^p

< 0.05) SF/HA(5 : 5)

^{처치군이가장우수한상피재생}

능력을가지고있음을보여주었다

.

SF/HA복합체가 교원질(collagen) 침착에 미치는 영향

창상유발후

, 3

일

, 7

일

, 10

일

, 14

일째의교원질침착 의정도를

Masson’s trichrome

^{염색을통해}

HA

^처치군

및

SF

처치군과

SF/HA

복합체

(7 : 3, 5 : 5)

처치군에서각

시점별로비교하였다

(Fig. 4).

^{창상유발초기인}

3

^일째와

7

일째는

HA

처치군과

SF/HA(7 : 3)

과

SF/HA(5 : 5)

처 치군에서교원질침착이대조군에비해유의하게많았 다

.

^또한

, SF/HA(7 : 3)

^과

SF/HA(5 : 5)

^{처치군에서는}

HA

처치군과

SF

처치군에대해서도유의한효과를보여주 었다

.

SF/HA복합체가 PCNA(proliferating cell nuclear antigen) 발현에 미치는 영향

PCNA antibody

^{를이용한면역조직화학염색을통해}

창상치유과정에서상피세포증식에관련된

PCNA

에대

Fig. 3. The proliferative effect of silk fibroin (SF), hyaluronic acid (HA) and silk fibroin/hyaluronic acid (SF/

HA) blend (7 : 3, 5 : 5) sponges on the epithelialization.

(*,** :

p

< 0.05,

p

< 0.01 as compared with control (CONT), ++ :

^p

< 0.01 as compared with HA, # :

^p

< 0.05 as compared with SF, ## :

^p

< 0.01 as compared with SF,

§ :

p

< 0.05 as compared with SF/HA (7:3)).

Fig. 4. The effect of silk fibroin (SF), hyaluronic acid (HA) and silk fibroin/hyaluronic acid (SF/HA) blend (7 : 3, 5 : 5) sponges on the collagen deposition of dermal layer. (*,** :

p

< 0.05,

p

< 0.01 as compared with control (CONT), + :

^p

< 0.05 as compared with HA, ++ :

^p

< 0.01 as compared with HA, ## :

^p

< 0.01 as compared with SF).

Fig. 5. The number of proliferating cell nuclear antigen (PCNA) immunoreactive cells on epidermal basement membrane cell. (* :

p

< 0.05 as compared with control (CONT), ** :

p

< 0.01 as compared with CONT, +,++

:

^p

< 0.05,

^p

< 0.01 as compared with HA, # :

^p

< 0.05 as

compared with SF).

한양성 면역반응을 나타내는 세포 수를

HA

처치군 및

SF

^처치군과

SF/HA(7 : 3, 5 : 5)

^{처치군에서각시}

점별로비교하였다

(Fig. 5

^와

6). SF/HA(7 : 3, 5 : 5)

^처

치군에서 대조군에 비해 창상유발

3

일째부터

PCNA

발현 세포수가 통계적으로 유의하게 증가하였다

.

^또

한

, SF/HA(5 : 5)

^{처치군에서는}

HA

^처치군과

SF

^처치

군에비해서도유의한차이를나타내었다

.

반면

, SF

처 치군에서는

10

^{일째부터대조군에비해유의한증가를}

보였고

, HA

^{처치군에서는}

14

^{일째만유의한차이를나}

타내었다

.

고 찰

창상치유는파괴된조직을회복시키는복잡한생물 학적인과정이며

,

재상피화

,

창상수축

,

육아조직형성및 교원질합성등을포함한여러과정을통하여이루어진 다

.

이러한과정은동시적으로일어나며

,

반흔을형성하 거나

,

조직의재생을유도하여창상면적이감소되는것 이일반적이다

[2, 14].

^{창상면적의감소는재상피화와}

수축이라는서로다른치유기전에의해동시에유도되 는현상이므로창상면적의변화만으로는창상치유에

Fig. 6. Proliferating cell nuclear antigen (PCNA) immunoreactive cells on the postoperative 7 day. (A) control group, (B)

hyaluronic acid (HA) treated group, (C) silk fibroin (SF) treated group, (D) silk fibroin/hyaluronic acid (SF/HA) blend

(7 : 3) treated group, (E) silk fibroin/hyaluronic acid (SF/HA) blend (5 : 5) treated group. (F) The higher magnification of

the box drawn in panel (E). Black arrow, representive PCNA immunoreactive epidermal cells. Scale bar; 100

µ

m in panel

(E) (

×

200), 50

µ

m in panel (F) (

×

400).

대한영향을명확하게평가할수없다

.

^하지만

,

^창상면

적의감소율을측정하는것은창상치유의주요한목적 인상처부위의회복속도를확인하는데적절한평가방 법이다

[3, 10, 21, 26].

^{본실험에서창상유발}

3

^일

, 7

^일

과

10

^일째

SF/HA(5 : 5)

^{처치군에서는}

HA

^처치군과

SF

처치군에비해서도유의한창상치유효과를나타냄으 로단독처치군에비해서

SF/HA

^{복합체가창상치유에우}

수함을나타내었으며

,

특히창상유발

7

일째는복합체 중에서도

SF/HA(7 : 3)

보다

SF/HA(5 : 5)

가더욱우수한 창상치유효과를보였다

.

^이는이미

7

^{일째가되기전에}

창상면적의반이상이덮여

HA

와

SF

각각의치유효과 가상승작용을나타낸것으로보인다

.

창상부위에서상피의재생과정은필수적이며

,

^창상후

24

시간이지나면창상경계면의진피층에서떨어져나온 기저세포가분열하기시작하여피부의결손부위로이동 하게된다

.

^{섬유소그물을따라창상경계면에서부터창}

상중심부로이동하던기저세포는창상반대쪽에서이 동해오던다른기저세포와서로접하게되어이동을멈 추게되며

,

^{표피의두께가정상이될때까지유사분열을}

계속하여상피세포의밀도를증가시키게된다

[5, 22].

본실험의

7

일째에서는

SF/HA(5 : 5)

처치군이대조군 과단독처치군뿐만아니라

SF/HA(7 : 3)

^{처치군에비해}

서도유의한차이를나타냄으로가장우수한상피재생 능력을나타내었다

.

이는

SF

의뛰어난세포증식효과가 상피재생을 촉진시키고

[23, 24, 31, 32], HA

^의수분유

지능력이가피형성을촉진시킴으로써상피세포를주위 환경으로부터보호하는역할을수행하는것으로보여진 다

[34, 39].

창상의수축은근섬유모세포의수축력에매개되는것 으로알려져있다

.

이러한근섬유모세포는정상피부의 섬유모세포에서유래하며

,

^{이는창상주위세포에서분}

비되는성장인자들에의해영향을받는다

[12, 29, 33].

또한

,

^{섬유모세포는창상내로이동하여증식하고}

,

^복구

조직의기본골격이되는교원질의합성에중요한역할

을한다

[7].

창상초기에교원질과기질이육아조직을

형성하기시작하며

,

^{결손부위를채우게되고}

,

^혈관형성

이활발해진다

.

교원질

1

형과

3

형이피부기질을구성 하는주된요소임이알려져있으며

,

또한대식세포에서 분비하는섬유모세포성장인자와혈관내피세포성장인 자에의해내피세포의증식

,

분화과정을거쳐새로운모

세혈관이형성된다

[9]. SF

는교원질합성에중요한역

할을하는섬유모세포

,

^{각질세포등의세포에대한부착}

능력과성장을촉진하는것으로보고되었으며

[24, 31,

32],

수분및산소투과성을증진시킴으로상처치유속도

를증가시키는것으로알려져있다

[37]. HA

^는창상초

기에상처부위내로섬유모세포와 내피세포의유입을

유도하고

,

^{육아조직을형성한다고보고되었다}

[28, 38,

39].

^{또한동물실험에서도}

HA

^{는쥐와햄스터의전층피}

부결손창상에서피부상처치유를증가시키는 것이보 고되어왔다

[1, 11, 18].

^{본실험결과는}

SF/HA

^복합체

의처치가창상치유초반부에주로작용하여창상치유 효과가상승작용을나타낸것으로볼수있다

.

세포의증식능력을 나타내는 표지자중의 하나인

PCNA

는 분열중인 핵 내에서 발현되는 단백질로서

PCNA

에대한면역염색은특정조직의분열정도의지 표가될수있으며

,

^{육아조직의형성및상피화정도의}

지표로서보고되었다

[13, 17]. PCNA

는증식되는상피 와진피의땀샘

,

모낭등에서핵이증식되는형태로나

타나고

,

^{상피화의과정에서}

PCNA

^{는분화하고있는상}

피의기저세포에서잘관찰된다

. SF/HA

복합체

(5 : 5)

처 치가창상치유전기간동안상피조직의기저세포증식 을가장활발하게유도하고있음을본실험에서관찰할 수있었다

.

백서의전층결손창상에서표피성장인자가함 유된하이알론산

-

젤라틴복합체가

PCNA

면역염색법을 통해창상치유과정에서세포증식에 효과적이라는것

이밝혀진바있고

[16],

알긴산

-

젤라틴복합체가창상

치유를촉진하는결과도보고되었다

[4].

이러한보고들

은

SF/HA

^{복합체가 상피세포증식을촉진시킴으로서}

창상치유과정에탁월한효과를나타낼수있다는본실 험의결과를뒷받침하고있다

.

결 론

본연구에서는상처치유와관련된

SF/HA

^복합체의

중요한기능으로서창상치유속도및절반치유일수에대 한효과가증대되는것을확인하였으며

,

^{조직및면역조}

직화학적분석을통해재상피화및교원질의침착에대 한촉진효과와증식성기저세포수의증가를확인함으

로써

SF/HA

^{복합체의상처치유촉진효과를 검증하였}

다

.

^또한

SF/HA

^{복합체처치군에서도특히}

SF/HA(5 : 5)

복합체가

SF/HA(7 : 3)

복합체보다우수한창상치유효과

를나타내었다

.

^따라서

,

^{본연구에서사용된}

SF/HA(5 : 5)

복합체는상처보호막으로서의역할뿐만아니라

,

창상 치유속도를촉진하는인공피부로서의역할도수행할수 있으리라평가된다

.

감사의 글

본연구는한국과학재단의 특정기초연구사업

(grant No. R01-2002-000-00391-0)

및 전북대학교

Research

Funds(2004)

^{의지원에의해수행되었으며}

,

^{이에감사드}

립니다

.

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