연구들, 당뇨병성 만성 상처의 치유 개선과 연관된 미토콘드리아 기전 제시
두 건의 연구가 당뇨병성 상처 복구와 연관된 미토콘드리아 기전을 보고했다. 표적 미토콘드리아 이식과 원형 RNA circMTRNR2가 실험 모델에서 치유를 개선했으며, 만성 상처 치료의 새로운 표적이 될 가능성을 보여줬다.
미토콘드리아를 표적으로 한 이식 전략과 복구와 관련된 미토콘드리아 원형 RNA를 포함해, 당뇨병성 만성 상처에서의 미토콘드리아 기전에 관한 새로운 연구 결과가 보고됐다. 당뇨병성 상처에서는 손상된 미토콘드리아의 제거를 담당하는 미토파지 (mitophagy) 장애와 손상 미토콘드리아의 축적이 내피세포 기능장애의 핵심 유발 요인으로 설명됐으며, 장기간 지속된 당뇨병성 족부궤양 환자 조직에서는 미토콘드리아 원형 RNA circMTRNR2 수치가 감소한 것으로 나타났다. 두 연구 모두 이러한 미토콘드리아 관련 발견이 실험 모델에서 상처 치유 개선과 연관됐다고 밝혔다.
한 연구에 따르면 미토콘드리아 이식은 미토파지를 재활성화해 기능 이상 미토콘드리아를 선택적으로 제거함으로써 작용하며, 이를 통해 미토콘드리아 항상성을 회복하고 내피세포 기능을 되살린다. 연구진은 분리된 미토콘드리아 표면에 내피세포 유래 세포사멸 소포막을 코팅하는 방식으로 생체모사형 미토콘드리아 이식 전략을 설계했다. 이렇게 만들어진 Mito-AVM 복합체는 동종 표적화와 phosphatidylserine 매개 "eat-me" 신호를 활용해 당뇨병성 상처의 내피세포에 대한 전달 효율을 150% 높였다.
같은 연구는 또한 당뇨병성 상처 미세환경을 위한 3-aminophenylboric acid 변형 히알루론산/polyvinyl alcohol 하이드로겔을 설명했으며, 이를 통해 상처 부위에서 활성산소종과 포도당에 의해 유도되는 방식으로 캡슐화된 Mito-AVM의 지속 방출이 가능해졌다. 동물실험에서는 이 시스템이 혈관신생과 콜라겐 침착을 유의하게 촉진해 당뇨병 모델 생쥐의 상처 치유를 가속했으며, 그 효능은 단일 치료법보다 현저히 우수한 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 Research에 "Apoptotic Vesicle Membrane-Mediated Targeted Endothelial Mitochondrial Transplantation-Clearance Therapy for Diabetic Wound Healing"라는 제목으로 게재됐다.
별도의 연구에서는 circMTRNR2를 만성 상처 치유에서 중요한 역할을 하는 미토콘드리아 원형 RNA로 규명했다. 이 RNA는 장기간 지속된 당뇨병성 족부궤양 환자 조직에서 감소한 것으로 확인됐다. 연구진은 치유되지 않는 상처 환자와 건강한 기증자의 피부 샘플을 분석했으며, 사람 피부와 생쥐 모두에서 실험적 상처 모델 시스템도 사용했다.
결과에 따르면 circMTRNR2가 감소하면 섬유아세포가 성장하고 이동하며 새로운 조직을 형성하는 능력이 손상됐다. 연구는 이 분자가 해로운 스트레스에 맞서 세포의 에너지 대사를 보호함으로써 피부의 복구 능력을 뒷받침하는 것으로 보이며, circMTRNR2가 없으면 세포 스트레스가 증가하고 미토콘드리아가 손상돼 상처 치유가 느려진다고 설명했다. 사람 상처 조직 모델과 동물 모델 모두에서 circMTRNR2 양이 줄어들면 치유 과정이 느려졌고, 증가하면 더 빨라졌다.
circMTRNR2 관련 연구 결과는 Advanced Science에 "Mitochondrial CircRNA CircMT‐RNR2 Safeguards Antioxidant Defense to Support Fibroblast Functions in Wound Repair"라는 제목으로 게재됐다. 두 보고서는 당뇨병성 만성 상처를 위한 새로운 미토콘드리아 표적과 전달 접근법을 제시했으며, 향후 치료 적용을 위해서는 추가 연구가 필요하다고 밝혔다.