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지방은 천덕꾸러기? 인슐린과 만나면 치료 목적 생착률↑
지방은 천덕꾸러기? 인슐린과 만나면 치료 목적 생착률↑
  • 이충희 기자
  • 승인 2020.10.05 18:35
  • 댓글 0
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우리 신체에 있는 지방은 비만의 단초를 제공하기 때문에 필요 없는 조직일까요? 지방도 신체를 구성하는 중요한 성분 중 하나입니다. 신체에 가해지는 충격 완화는 물론 △체온 유지 △장기 보호 △에너지 공급‧저장 등 중요한 역할을 담당합니다.

특히 본인의 신체에서 채쥐한 지방을 이용한 자가지방 이식술은 얼굴 함몰 부위, 발육장애 등 치료‧미용 목적으로 많이 적용됩니다.

하지만 이식한 지방이 체내로 흡수되지 않고, 정착하는 비율인 지방 생착률이 약 20%로 낮았습니다. 최근 인슐린을 이용해서 자가지방 이식 생착률을 80%까지 향상시킬 수 있게 됐습니다. 

관련 연구를 진행한 인천 가천대 길병원 성형외과 전영우 교수의 도움말로 인슐린을 활용한 자가지방 이식에 대해 알아보겠습니다,

▶자가지방 이식, 간편‧편리한 시술로 널리 활용

자가지방 이식술은 비교적 간단하고 편리해서 재건 및 미용목적의 수술에 널리 사용합니다. 자가지방 이식은 복부‧허벅지‧엉덩이 등에서 불필요한 지방을 채취해 원심분리기로 순수 지방만 분리한 후 이를 성형을 위해 주입하는 시술입니다. 

필요에 따라서 반복 시술이 이뤄집니다. 주로 안면 등의 반흔에 의한 함몰, 방사선조사 등에 의한 발육장애로 인한 변형, 안면반측 위축증이나 검상강피증 등의 변형, 하악부 발육부전 등의 개선에 도움이 됩니다. 

간단한 시술이지만 불규칙한 피부면, 과도한 지방이식에 따른 부작용, 덩어리진 지방, 생착률에 따른 비대칭 같은 다양한 부작용이 발생할 수 있어서 반드시 전문의에게 시술받아야 합니다.

※자가지방 이식의 치료 적용 분야
-안면 등의 반흔에 의한 함몰
-방사선조사 등에 의한 발육장애에 따른 변형
-안면반측 위축증이나 검상강피증 등의 변형
-하악부 발육부전

▶자가지방 이식 생착률, 인슐린으로 80%까지 향상

인슐린을 활용해서 최저 20%에 불과했던 지방이식이 생착률을 80%까지 높일 수 있게 됐습니다. 

가천대 길병원 성형외과 전영우 교수가 실험용 쥐 30마리로 지방조직과 식염수, 지방유래 줄기세포, 인슐린 등 각종 재료를 혼합해 이식한 결과 인슐린을 이식한 군에서 지방 조직의 생존율과 분화도가 높은 것으로 나타났습니다. 

실험은 총 30마리의 쥐를 대상으로 등 부위를 4개 구역으로 나눠 유방축소술을 한 여성 기증자로부터 받은 지방과 구역 별로 다른 성분을 이식해 이뤄졌습니다. 형질전환 흰쥐로부터 줄기세포를 얻어 주입했으며, 향후 녹색형광물질의 관찰을 통한 줄기세포 분화를 관찰하기 위해 사용했습니다.

30마리 쥐의 등은 A~D까지 4개 구역으로 나눠졌습니다. 이 중 A군(대조군)에는 지방조직과 인산염완충식염수, B군은 지방조직과 지방유래 줄기세포, C군은 지방조직과 지방유래 줄기세포, 인산염완충식염수 그리고 D군에는 지방조직과 지방유래 줄기세포, 인슐린이 주입됐습니다. 

이후 생체 내 영상시스템으로 이식된 줄기세포의 녹색형광단백질 발현을 관찰했습니다. 지방 부피를 육안으로 관찰한 결과 인슐린이 투입된 D군의 지방부피가 가장 컸습니다. 

반면 대조군인 A군이 가장 작았습니다. A군은 183.3ml, B군은 208.2ml, C군은 212.1ml, D군은 233.4ml였습니다. 

D군은 대조군인 A군보다 50ml 더 커서 지방 생착률이 약 27% 높았습니다. B군과 C군 보다는 각각 25.2ml, 21.3ml로서 11.8%, 10% 이상 컸습니다. (그림1 참조)

또 최초로 이식된 지방과 비교한 부피의 비율은 A군은 61.1%, B군은 69.41%, C군은 70.68%, D군은 77.8%로서 역시 D군이 가장 큰 비율을 차지했습니다.

이번 분석은 최초로 지방이 이식된 후 지방세포가 충분히 생착할 수 있는 기간인 8주가 된 시점에 이뤄졌습니다. 

가천대 길병원 전영우 교수는 “인슐린은 지방전구세포 증식과 성숙 지방세포로의 분화를 촉진시키는 것으로 알려져 있다”며 “인슐린을 피하에 반복적으로 투여하면 인슐린 유발 지방비대증 같은 합병증이 생기곤 했다”고 설명했습니다.

이어 전 교수는 “인슐린은 외부성장 및 분화 신호를 분화 중인 지방세포에 전달해, 결국 일부 지방유래줄기세포가 지방세포로 분화하는 것으로 분석됐다”고 덧붙였습니다. 

아울러 생체 내 형광영상시스템으로 지방유래 줄기세포를 추적 관찰한 결과 D군에서 가장 강력한 형광신호가 측정됐습니다. 즉 다른 군보다 D군에서 더 많은 지방유래줄기세포가 보존되고 있음을 시사합니다. 

B, C, D 군 모두에서 이식 이후 10일 동안 형광신호가 점진적으로 감소했고, A군에선 형광이 관찰되지 않았습니다. 

전영우 교수는 “최초 이식 후 2일, 10일, 20일이 경과한 모든 시점에서 D군이 가장 높은 형광신호가 관찰됐다”며 “또 지방 조직을 광학현미경으로 관찰한 결과에서도 D군에서는 대조군에 비해 더 많은 신생혈관이 보였고, 섬유화(생착 실패)는 적었다”고 강조했습니다.

한편, 지방 이식된 세포들은 모든 쥐의 등에 덩어리로 존재했고, 이들 모두에게서 급성 염증이나 괴사 같은 이상 반응은 없었습니다.

전 교수는 이 같은 내용을 담은 ‘지방이식 후 인슐린 지방유래 줄기세포 분화 촉진’ 논문을 세계적인 성형외과 학술지인 PRS(Plastic and Reconstructive Surgery)에 발표한 바 있습니다.
 
▶자가지방 이식술, 기대 효과 예측 가능

자가지방 이식 생착률은 예측 불가능해서 명확한 수술 효과를 기대하기 어렵습니다. 생착률에는 지방채취와 이식절차, 제공부위, 수용부위, 적응 등의 인자들이 영향을 미치기 때문입니다. 

특히 지방 이식 시에는 자기복제와 다분화 기능을 갖춘 지방유래 줄기세포가 많이 사용됩니다. 지방유래 줄기세포는 피하 지방에서 충분히 확보할 수 있어서 수급이 용이합니다. 이는 조골세포, 내피세포, 근육세포 등으로 분화가 가능합니다. 

아울러 배아줄기세포와 달리 자가지방 조직에서 배양할 수 있기 때문에 정치적‧기술적‧윤리적 고려사항이 존재하지 않습니다. 게다가 신생 혈관을 형성하는 효과로 이식 지방의 생존율을 높입니다. 이러한 특성 때문에 심장질환 치료에도 사용합니다. 

전영우 교수는 “자가지방 이식술 시 원하는 만큼의 생착률이 나오지 않으면 환자나 의료진은 반복적인 이식술로 기대했던 효과를 보고자 한다”며 “이때 인슐린을 함께 투여하면 지방세포 생존율을 높여서 보다 적은 시술 횟수로도 원하는 충분한 결과를 이뤄낼 수 있을 것으로 보인다”고 말했습니다.

전영우 교수는 이어 “따라서 반복되는 수술에 따른 고통, 부작용 우려, 경제적 손실, 시간적 낭비를 줄일 수 있을 것으로 기대된다”고 덧붙였습니다. 

도움말 : 가천대 길병원 성형외과 전영우 교수
 



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