진피 Dermis
1) 진피는 세포와 기질로 구성
진피는 표피아래에 존재하는 구조물로서 주로 콜라겐 섬유와 탄력섬유 등의 기질단백질(Matrix proteins)들로 이루어져 있으며, 그 안에 각종 세포, 혈관, 모낭, 신경 땀샘 등이 존재하는 부위이다.
2) 기질 단백질(Matrix proteins)
피부에 있는 기질단백질에는 콜라겐섬유의 주성분인 콜라겐과 탄력섬유의 주성분인 탄력질과 휘브릴린(Fibrillin)이라는 단백질이 중요하다.
그 외에 프로테오글리칸(Proteoglycan)이란 단백질이 존재하는데 여러 종류의 당과 결합하여 피부의 구조와 기능에 중요한 역할을 하는 단백질이다. 이런 기질단백질이 세포를 지지해주고 감싸고 있으면서, 세포와 서로 소통하고 있다. 즉 세포와 주위의 기질단백질이 신호를 주고받으면서 피부의 상태와 변화를 인지하면서 피부를 최상의 상태로 유지하고 있다,
1. 섬유아세포 Fibroblast
진피에 있는 세포 중에서 가장 중요한 것은 섬유아세포이다.(그림1-1참조) 섬유아세포는 교원질, 탄력질, 휘브릴린, 프로테오글리칸 등의 기질단백질들을 합성하여 분비하는 역할을 한다.
그림1-1) 위의 피부사진의 진피 내에 섬유아세포의 핵들이 진하게 염색되어 있다.(화살표)
오른쪽 사진은 탄력질(elastin)을 합성하고 있는 섬유아세포들을 염색한 사진이다.
2. 비만(반)세포 Mast cell
비만세포는 피부에서 발생하는 두드러기, 아토피 피부 염 등의 피부질환 발생에 중요한 역할을 하는 세포이다.(그림1-2 참조)
비만세포는 히스타민, 세로토닌 등의 물질과 트립테이즈(Tryptase)와 같은 효소를 포함하고 있다가 외부자극이 오면 이들을 분비한다. 분비된 물질과 효소들은 피부에 염증을 유발하며 피부에 손상을 초래하게 된다.
Trytase를 분비하는 비만세포 Chymase를 분비하는 비만세포
그림1-2) 피부 진피 내에 존재하는 비만세포
비만세포는 히스타민, 세로토닌, 트립테이즈와 카이메이즈(Chymase)와 같은 물질과 효소를 포함하고 있다. 이들을 염색하면 비만세포를 염색할 수 있다.
3. 콜라겐섬유 Collagen fiber
진피의 주 구성 단백질은 콜라겐이다. 콜라겐은 콜라겐섬유의 기본단백질이다. 콜라겐은 피부진피에서 콜라겐 섬유를 형성한다. (그림1-3 참조) 형성된 콜라겐섬유는 피부의 구조와 피부탄력성 유지에 중요하며, 피부를 단단하게 만드는 역할을 한다.
그림1-3) 콜라겐섬유
콜라겐섬유를 파란색으로 염색한 사진이다. 진피의 대부분을 콜라겐섬유가 차지하고 있음을
알 수 있다. 그 사이에 세포들이 존재하고 있다.
4. 탄력섬유 Elastic fiber
그림1-4) 탄력섬유
탄력섬유를 붉은색으로 염색한 사진으로 탄력섬유가 복잡한 네트워크로 연결하면서
피부에 탄력을 주고 있음을 알 수 있다.
5. 글리코사미노글리칸 Glycosaminoglycan, GAG
1) 피부를 구성하는 탄수화물인 GAG
인체를 구성하는 성분에는 단백질, 지질 그리고 탄수화물이 있다. 탄수화물은 ‘당’이라고도 부른다. 이러한 당은 피부를 구성하는 필수적인 성분으로서 피부의 형태를 유지시키며 에너지를 공급하는 매우 중요한 역할을 하고 있다. 피부에 중요한 당으로 글리코사미글리칸이 있다.
2) GAG의 종류
6가지 GAG가 피부에서 중요한 역할을 하고 있다.
1. 히알루론산(Hyaluronic acid)
2. 콘드로이틴황산염(Chondroitin sulfate)
3. 더마탄 황산염(Dermatan sulfate)
4. 헤파란 황산염( heparan sulfate)
5. 헤파린(heparin)
6. 케라탄 황산염(Keratan sulfate)
상기 6가지의 GAG 중에서 히알루론산을 제외하고 5가지 GAG는 황산기(SO4-)를 가지고 있다. 또한 GAG는 구조적으로 카르복시기(COOH)를 가지고 있다. 따라서 GAG에 존재하는 황산기와 카르복시기 때문에 이들 GAG들은 전기적으로 음전하를 띠게 되며, 그 결과 물 분자와 결합을 잘하게 된다.
그림1-5A)히알루론산
피부에서 히알루론산을 염색한 사진이다. 표피와 진피에 많은 양의 히알루론산이 존재한다.
표피에서는 그 모양이 진피보다 적은 것 을 알 수 있다.
그림1-5B) 콘드로이틴 황산염
피부에서 콘드로이틴 황산염을 염색한 사진이다. 표피-진피 경계부와 상부 진피에
많은 양의 콘드로이틴 황산염이 존재한다.
3) GAG는 보습능력이 탁월
GAG는 자신의 분자량보다 1,000배 이상의 많은 물 분자와 결합하는 능력을 가지고 있다. 피부에서는 이들 GAG들이 물 분자들을 잡고 있기 때문에 피부의 수분을 유지할 수 있다.
GAG는 피부가 건조되는 것을 예방하고 피부를 촉촉하게 유지되게 해 주는 기능을 하고 있으며 GAG 성분이 감소하면 피부가 건조해지게 된다.
4) GAG의 중요한 기능
GAG는 피부에서 중요한 역할을 하고 있기 때문에 GAG 성분에 이상이 발생하면 우리 피부에 여러 가지 문제가 발생하게 된다.
1. GAG는 세포막의 외부 표면에 존재하거나 세포밖에 존재하여 콜라겐섬유나 탄력섬유
사이의 빈 공간을 채우는 역할을 하고 있다.
2. 세포 주위에 존재하는 각종 단백질의 변화나 주위 세포의 변화를 인지하여 세포에 그 변화를 알려주는 신호를 전달함으로써 세포들의 성장, 분화 및 기능에 영향을 주고 있다.
3. 또한 세포와 세포, 세포와 각종 섬유들 사이에 서로 신호를 주고받을 수 있도록 하여
피부의 기능을 정상적으로 유지하도록 해 주고 있다.
6. 프로테오글리칸
1) GAG가 붙어 있는 단백질
일반적으로 GAG는 단독으로 존재하지 않고 어떤 단백질에 결합한 상태로 존재하는데 이러한 GAG가 결합된 단백질들을 프로테오글리칸이라고 부른다. 그리고 GAG가결합하는 단백질 부분을 프로테오글리칸의 핵심단백질(Core protein)이라고 부른다. (그림 1-15 참조)
다시 말해, 프로테오글리칸은 핵심단백질과 GAG의 두부분으로 이루어져 있는 것이다. 피부에서 중요한 GAG들 중 히알루산을 제외하고는 모두 핵심단백질과 결합하고 있으며, 히알루산은 핵심단백질과 결합하지 않고 단독으로 존재한다.
그림1-6) 프로테오글리칸
GAG가 결합된 단백질들을 프로테오글리칸이라고 부른다. 콘드로이틴 황산염, 더마탄황산염,
헤파란 황산염을 비롯한 여러 GAG들이 핵심단백질에 결합한다.
8. 신경 Nerve
피부에는 통증, 가려움증, 온도감각 등 감각을 느끼는 감각신경과 우리의 피부 혈관기능,
땀분비 등의 현상을 조절하는 자율신경이 존재한다.(그림1-8참조)
그림1-8A) 진피 내 혈관분포(위의 그림)
진피 내 혈관(화살표)을 염색한 사진이다. 표피에는 혈관이 없다.
그림1-8B) 표피와 진피 내 신경 분포 (아래 그림)
피부에 존재하는 신경을 초록색 형광으로 염색한 사진이다. 표피 안까지 신경이 존재한다.
점선이 표피와 진피의 경계부들이다. 파란색은 세포핵들이다.
9. 땀샘 Eccrine gland
땀샘은 땀을 형성하여 노폐물을 배출시키고, 체온을 조절하는 기능을 하고 있다. 땀샘은 손바닥, 발바닥, 겨드랑이에 많이 존재하며,
진피 내에 존재한다.
10. 피지샘 Sebaceus gland
피지샘은 얼굴과 두피에 그 수가 많으며, 피지를 분비하여 피부에 지질층을 형성하게 해준다. 피지분비가 많은 사람은 지성피부가 된다.
피지 샘은 진피 내에 존재하며 분비된 피지는 피지관이 모낭으로 연결되기 때문에 모낭을 통하여 배출되게 된다. 모낭이 막히면 피지분비가 안되고 여드름이 생기게 된다.
11. 아포크린 샘 Apocrine gland
아푸크린 샘은 겨드랑이와 외음부에 많이 존재하는 샘으로 특이한 체취를 내게 한다. 진피 내에 존재한다.
출처: 피부 노화학/ 정 진호 서울대의대 피부과학 교실 교수 / 도서출판 하누리
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