'엑소좀'은 침술 정보 전달의 중요한 새로운 방식이다.
Li, Ning-Cena,b; Li, Ming-Yuea,b; Lu, Zhong-Xia,b; Li, Mu-Yanga,b; Zhuo, Xue-Maoa,b; Chen, Yonga,b; Wang, Ting-Tinga,b; Xing, Li-Yinga,b; Wang, Mei-Juana,b; Shan, Kaia,b; Chen, Ze-Lina,b,c; Lim, Calista Hui-Mind; Chen, Boa,b,c,; Guo, Yia,c,e,
/World Journal of Traditional Chinese Medicine 6(4):p 377-383, Oct–Dec 2020.
개요
신체 표면의 물리적 자극으로서, 경혈에서 경맥과 낙맥을 통해 표적 장기로 자침 정보가 전달되는 과정은 복잡하며, 네트워크 조절은 침술의 가장 기본적인 방식이다. 엑소좀은 다양한 유형의 세포에 의해 형성되는 막 소포이며, 일련의 조절을 통해 세포외 기질로 분비된다. 신경세포, 내분비세포, 면역세포 간의 중요한 소통 매개체인 엑소좀과 그 운반체가 침술 정보 전달 과정에서 중요한 역할을 할 것으로 추정된다. 경혈 부위의 엑소좀은 물리적 정보를 화학적 정보로 변환하는 중요한 상호작용 매개체이다. 순환하는 엑소좀은 침술이 네트워크 조절에 중요한 역할을 하는 중요한 전달 수단이다. 엑소좀의 구조와 정보 분자는 침술 효과의 중요한 물질적 기반이다. 실험 연구를 통해, 침술이 엑소좀의 방출을 조절하며, 침술 효과와 특정 연관성을 가질 수 있음을 확인했다. 따라서 엑소좀은 침술 정보 전달 과정에서 중요한 역할을 할 수 있으며, 이는 침술 정보 전달의 중요한 새로운 이해 방식이라 할 수 있다.
서론
침술의 시작 과정은 "감각", "전달", "효과"의 세 부분으로 나눌 수 있다. 이전 연구는 침술 감각과 효능, 즉 "기질"과 "효과"의 상관관계에 초점을 맞췄다.[ 1 ] 그러나 "감각"에서 "효과"로 "전달"되는 과정은 복잡하다. 전통 동의학 이론에 따르면 주로 경락과 낙맥을 통해 전달된다. 신경생물학적 관점에 따라 현대 연구는 어느 정도 성과를 거두었지만 다양한 전도 경로에 대한 충분한 연구는 이루어지지 않았다. 침술의 물리적 정보가 생물학적 정보로 어떻게 변환되는지는 명확하게 설명되지 않았다. Guo Yi 교수 팀은 신경-내분비-면역(NEI) 네트워크와 밀접한 관련이 있다고 여겨지는 침술 정보 전달의 복잡한 과정에 초점을 맞췄다. 이 팀의 최신 연구에서는 엑소좀 운반체에 신경전달물질, 호르몬, 사이토카인과 같은 다양한 신호 분자가 포함되어 있다는 것을 발견했다. 그들은 엑소좀이 NEI 네트워크 간의 관계를 연결하는 매개체이며, 침술에 대한 정보 전달에 중요한 역할을 한다.
엑소좀은 직경이 약 30~200nm인 막성 소포의 일종으로 다포체에서 방출된다. 2013년에 세포 간 수송에서의 중요한 역할로 노벨 생리학·의학상을 수상했다. 엑소좀은 기관 및 생식 발달, 항원 제시, 면역 반응, 신경세포 간 통신, 노화 제어, 세포 증식과 같은 많은 신경, 내분비 및 면역 과정에 참여할 수 있다.[23] 엑소좀은 단백질, 핵산, 지질을 포함하여 근원 세포의 분자를 포함하는 인지질 이중층 구조이다. 엑소좀의 형성과 표적 세포에 대한 작용은 다음과 같다. (1) 엑소좀의 리간드는 수용체 세포막의 수용체에 결합한다. (2) 엑소좀은 리간드를 수용 세포로 전달한다. (3) 엑소좀 자체가 세포질 막과 융합하여 "화물"(cargo)을 표적 세포로 방출한다. (4) 세포내입.
엑소좀은 세포 간 수송 과정에서 많은 장점을 가지고 있다: (1) 다른 세포에서 유래한 엑소좀은 각기 다른 기능을 가지고 다양한 물질을 운반한다. 엑소좀은 다양한 생물학적 분자(단백질, 핵산, 지질 등)를 운반하고 전달하여 정보 교환(다양성)을 달성할 수 있다. (2) 시험관 실험에서 엑소좀은 세포막이 감싸진 인지질 이중층 구조를 가지고 있어 장거리 수송 과정에서 엑소좀에 의해 운반되는 물질이 호르몬처럼 쉽게 분해되지 않고 반감기가 더 길다(안정성). (3) 엑소좀은 나노 크기의 소포로 면역 및 염증 반응을 일으키지 않고 혈액-뇌 장벽(blood–brain barrier)을 효과적으로 통과할 수 있다(침투 및 안전성). (4) 막 표면에 특정 인테그린이 있기 때문에 엑소좀은 기관 특이적 분포(타겟 가능성)의 특성을 가지고 있다.
엑소좀의 특성과 결합하여, 엑소좀은 침술 정보 전달에 핵심적인 역할을 하며 침술 정보 전달의 중요한 매개체 역할을 할 것으로 추정된다. 침술 후, 관련 세포들이 활성화되어 엑소좀을 외부로 방출한다. 경혈 부위에 존재하는 엑소좀은 침술의 물리적 정보를 화학적 정보로 변환하여 초기 경혈 네트워크를 활성화하고, 이 정보를 뇌 중추에 전송하여 통합하고, 나아가 NEI 네트워크를 활성화한다. 이후, 순환하는 엑소좀은 체액 및 신경 조절을 통해 병변 부위로 정보를 전달하여 침술 효과를 발휘한다.
엑소좀은 침술 정보 전달 메커니즘을 연구하고 엑소좀과 그 운반 물질을 인위적으로 개입시키는 방법을 통해 침술 효과를 조절하는 획기적인 지점으로 활용된다. 이를 통해 임상 효과의 극대화를 촉진하고, 침술과 뜸의 적용 수준을 높이고, 질병의 표적 치료를 달성하며, 전통 동의학의 중개의학(translational medicine)에 대한 새로운 아이디어와 접근 방식을 제공하여 광범위한 응용 전망을 제공해 준다.
침술 부위의 엑소좀은 침술의 물리적 정보를 화학적 정보로 변환하는 데 중요한 상호작용 매개물 형태이다.
현재 국내외의 경혈 촉발성(acupuncture point initiation)에 관련한 연구를 정리 및 분석한 결과, 관련 요인들이 엑소좀과 관련이 있을 수 있음을 확인했다. 연구팀은 실험 연구를 진행하여 경혈 부위의 엑소좀이 경혈 촉발에 관여할 수 있으며, 경혈 부위의 엑소좀 조절이 침술 치료 효과에 유의미한 영향을 미칠 수 있음을 확인했다. 경혈 부위의 국소 엑소좀 차단 후 침 치료의 진통 효과가 유의미하게 감소하는 것을 예비적으로 확인했다.
침술은 경혈의 조직을 휘감고, 당기고, 심지어 파열시켜 국소 염증 반응을 유발할 수 있다. 손상 관련 분자 패턴은 국소 세포 기능을 활성화하며, 엑소좀 방출은 침술을 통해 물리적 정보를 화학적 정보로 변환하는 데 중요한 역할을 할 수 있다.
경혈은 장기와 체표 정보의 상호작용을 위한 중요한 관문이다. Guo Yi 교수 연구팀은 경혈이 침술 정보의 센서이자 증폭기라고 제안했다.[45] 침술은 경혈에 작용하여 먼저 작은 경혈 네트워크를 활성화한다. 침술 정보는 계단식으로 증폭되고, NEI 네트워크가 활성화되어 다단계 및 다중 시스템을 통해 대상 장기로 효과 정보를 출력하고, 마지막으로 질병 네트워크에 작용하여 침술 효과를 생성한다. 경혈 네트워크, NEI 네트워크, 대상 장기 병리 네트워크의 "삼중 네트워크 연결"을 실현하는 경혈은 침술 네트워크 과정에서 "신호원"이다.[6]
침술은 일종의 미세외상적 물리적 자극이다. 침술 과정에서는 침하 결합 조직망 지지체의 당기고 쥐어짜는 작용이 발생하는데, 이는 들어 올리고, 삽입하고, 비틀어서 발생하며, 관련 조직의 변형과 변위는 침체와 결합 조직의 감김으로 인해 발생한다. 예를 들어, 경혈 부위 조직에서 침 중심의 나선형 패턴이 관찰될 때 손상 관련 분자 패턴(DAMP)이 방출될 수 있으며[7], 자침 후 경혈의 근육 조직은 근섬유가 감김, 당김, 심지어 골절되고, 그 틈에 염증 세포가 침윤된다.[8,9] DAMP는 경혈의 국소 세포 기능을 활성화하고 엑소좀을 방출할 수 있다. 화학 물질은 신경 종말과 관련된 수용체 또는 이온 채널에 직접 또는 엑소좀을 통해 작용하여 신경을 자극하고, 침술의 물리적 자극은 화학적 정보로 변환될 수 있다. 병원성 질병이 없는 경우 국소 조직 손상으로 인해 엑소좀 관련 DAMP가 상향 조절될 수 있으며, 이러한 분자는 엑소좀 순환을 통해 신체의 다양한 조직에 도달하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.[10] 예를 들어, 피부의 각질 세포에서 유래한 엑소좀에는 손상 인자인 열충격 단백질 70이 포함되어 있어 신경세포가 손상되었을 때 보호 효과가 있다.[11]
초기 단계에서는 전침을 보조 관절염 쥐 치료에 효과 플랫폼으로 사용했다. 엑소좀 길항제인 GW4869를 경혈에 주입함으로써 경혈 내 엑소좀을 조절하는 것이 침 치료 효과에 영향을 줄 수 있음을 확인했다. 경혈의 국소 엑소좀을 차단한 후 침 진통 효과가 유의미하게 약화되는 것을 예비적으로 확인했으며, 이는 경혈의 국소 엑소좀이 침 치료 경혈 효과의 시작 과정에 관여할 수 있음을 시사한다.[12]
침술은 경혈 부위에서 비만세포의 탈과립을 활성화하고 엑소좀을 통해 많은 화학 물질을 운반하여 다른 세포와 조직에 더 많은 작용을 할 수 있다.
침술 치료에서 경혈 특이성은 경혈 선택의 잠재적 원리로 간주된다. 전통 동의학 이론에 따르면 경혈을 자극하면 기능적 반응을 일으켜 질병 치료 목적을 달성할 수 있다. 엑소좀의 모양과 크기는 특이적이지 않다. 투과 전자 현미경으로 측정하면 40~200nm 크기의 컵 모양 구조이다. 엑소좀은 엔도솜 체계에 의해 형성되며 세포막 구조를 가지고 있다. 다양한 세포에서 분비되는 엑소좀의 기능은 DNA, RNA, 단백질, 지질을 포함하여 엑소좀이 운반하는 다양한 물질 때문이며, 이는 엑소좀이 경혈 특이성에 참여하는 이론적 근거를 제공한다. 비만세포의 경우, 비만세포는 인체에 존재하는 세포로 다른 유사한 기능 세포보다 더 많은 화합물을 가지고 있다. 비만세포는 세포 기능, 경락 반응 및 침술 효과 연구에서 가장 심오한 기능 세포 중 하나이다. 일부 연구자들은 조직형태학, 세포생물학, 분자생물학 및 기타 기술을 사용하여 경혈 부위의 비만세포 탈과립과 경혈 특이성을 연구했다. 그 결과, 경혈 조직에서 비만세포 밀도가 경혈 외 부위보다 높았으며, 경혈 특이적 분포가 뚜렷했다. 비만세포 탈과립은 경혈의 신호 중 하나이다.[13]
2019년의 새로운 연구에 따르면 비만세포 유래 엑소솜(Mc-exo)에는 최대 1988개의 단백질, 397개의 lncRNA, 272개의 microRNA가 포함되어 있으며, 이 엑소솜이 전달하는 정보의 다양성은 Mc-exo의 기능을 밝히기 위한 생물학적 기초를 마련한다.[14] 비만세포의 구조와 기능과 결합하여, 처음으로 침술 경혈의 시작과 전도에서 Mc-exo의 중요한 역할을 제안했다. 침술은 비만세포를 풍부하게 하고 국소 경혈의 탈과립을 촉진할 수 있다. 많은 화학 물질이 미세소포 또는 엑소솜의 형태로 방출되며, 이는 다른 세포와 조직에서 상응하는 역할을 한다.[15] 비만세포와 신경 종말 사이의 "시냅스 연결"의 존재는 엑소솜이 서로 상호 작용할 수 있는 해부학적 기초를 제공한다. MC-exo는 B 림프구와 T 림프구의 활성화를 매개하고 면역 조절을 활성화하는 것으로 밝혀졌다. 또한 감각신경 종말의 TRPV 수용체를 활성화하고 신경 조절을 개시하여 경혈에서 침 효과가 지속적으로 증폭될 수 있도록 한다.[16]
침술은 경혈 수용체를 통해 국소 신경섬유를 활성화하여 신경 조절을 시작한다. 엑소좀은 세포와 감각신경 종말 사이의 중요한 소통 방식이다.
엑소좀의 작용 경로는 막전위와 직접적인 관련이 없다. 즉, 엑소좀 방출이 신경 활동전위를 직접적으로 유발하지는 않는다. 세포 간 정보 전달의 새로운 방식으로서, 엑소좀은 세포와 감각신경 종말 사이의 중요한 소통 방식이다. 시냅스 전 신경전달물질을 가진 엑소좀 방출은 시냅스 후 활동전위와 시냅스 연결 강도를 향상시킬 수 있다. 침술 후, 국소 신경섬유는 수용체에 의해 활성화되고, 이어서 국소 축삭반사에 의해 더 많은 신경섬유가 활성화된다. 신경 시냅스 자극은 엑소좀을 방출할 수 있으며, 이는 다른 지정된 뉴런에 의해 수신되어 신경세포 간의 정보 전달 및 전달을 실현하고 신경 조절을 시작한다. 말초신경섬유는 또한 물질 P와 칼시토닌 유전자 관련 펩타이드를 발현할 수 있는데, 이는 국소 혈관에 작용하여 혈류를 더욱 증가시키고, 혈장을 삼출시키고, 비만세포를 응집 및 탈과립시키고, 트립타아제, 5-HT, HA 등과 같은 통증을 유발하고 민감하게 만드는 물질을 함유하는 엑소좀을 방출하고, 경혈의 국소 조직화학 반응 과정을 공동으로 완료한다.[17]
요약하자면, 침술은 세포 기능 활성화, 화학물질 방출, 구심신경 자극 등 경혈의 국소 미세환경 변화를 유발할 수 있다. 이러한 요소들 간의 상호작용은 엑소좀을 통해 실현될 수 있으며, 이는 경혈 국소 침 효과의 정보 전달을 위한 중요한 생물학적 기반을 구성한다.
순환 엑소좀은 침술이 네트워크 조절에 역할을 하는 데 중요한 수송 수단이다.
신경-내분비-면역 네트워크는 인체가 항상성을 유지하는 생물학적 기반이며 침술 네트워크 조절을 위한 중요한 연결 고리이다.
현대 연구에 따르면, 유기체는 수많은 네트워크의 상호작용으로 형성된 복잡한 체계이다. 신경, 내분비, 면역의 세 체계 사이에는 긴밀하게 연결된 "보편 언어" 네트워크가 존재한다. 이 세 체계 사이의 연결은 두 체계 사이의 양방향 조절이며, 한 체계의 변화는 직간접적으로 다른 체계에 영향을 미쳐 신체의 안정적인 조절 체계인 "NEI 네트워크"를 형성한다.[18]
세계에서 가장 영향력 있는 의료기관 중 하나이자 세계 최고 수준의 의료 기준을 대표하는 메이요 클리닉의 연구에 따르면, 침술의 복잡한 기전은 단일 기전으로 설명될 수 없다. 질병에 대한 침술 치료는 신체의 전반적인 네트워크 조절을 자극함으로써 이루어진다. 경혈 자극에서 신체 효과에 이르기까지, 이는 단순한 직선적 연결이 아니라 생체 내 복잡한 네트워크 조절 시스템 , 즉 NEI 네트워크를 통해 매개된다. 수많은 실험 연구를 통해 침술의 효과가 이 세 가지 시스템과 밀접한 관련이 있음이 밝혀졌다. Guo Yi 교수 연구팀은 초기 연구의 돌파구로 비만세포를 선택했으며, 비만세포가 침술 효과 생성에 관여할 뿐만 아니라 비만세포 탈과립이 신경, 내분비, 면역 네트워크를 더욱 활성화시켜 증폭을 통해 침술 효과를 발휘할 수 있음을 발견했다. [19-20]
추가 연구에 따르면 족삼리(ST36)의 침술은 쥐의 면역 및 체액 기능을 개선할 뿐만 아니라 물질 P 및 혈관 활성 장 펩타이드와 같은 신경전달물질을 증가시키는 것으로 나타났다. 인터루킨-6(IL-6), IL-6R, 엔돌핀, 코르티코스테로이드 방출 호르몬, 부신 피질 호르몬 및 코르티코스테론과 같은 NEI 네트워크의 일부 공통 매개체는 노화 쥐 모델 치료에서 전침 조절에 관여하는 것으로 밝혀졌다.[21] 그러나 이러한 연구의 대부분은 관찰 대상으로 "보편적인 언어"의 일부 지표만 취하고 NEI 네트워크에 대한 전반적인 이해와 체계적인 연구가 부족하여 여전히 몇 가지 결함이 있다.
순환 엑소좀은 신경, 내분비 및 면역 세포 간 세포 간 통신의 중요한 운반체로서 침술이 네트워크 조절에 역할을 하는 데 중요한 운반 수단이다.
순환 엑소좀과 그 운반체는 신경계 신호 전달(NEI)과 같은 세포 간 소통의 중요한 매개체이다. 엑소좀은 신경계의 발달과 기능의 다양한 측면에 관여하며, 세포 간 물질 수송 및 교환을 통해 내분비 및 면역 반응을 더욱 조절한다. 예를 들어, 곡지(LI11) 및 족삼리(ST36)의 전침은 쥐의 허혈 측 운동 피질에서 M2 미세아교세포에 의한 엑소좀 분비를 촉진하고 신경 보호 역할을 하며 운동 기능을 개선할 수 있다.[22] 전침은 2형 당뇨병 마우스의 혈장 엑소좀의 circRNA 발현 프로필을 변경할 수 있으며 대사, 세포 성장, 발달 및 기타 기능을 통해 개입 효과가 있다.[23] 전침은 혈청 엑소좀에서 miR-181의 발현을 상향 조절하고 신장 혈류를 증가시킬 수 있다.[24] 일부 학자들은 엑소좀이 경락 활동과 관련이 있을 수 있으며, 전통 동의학의 장부 이론이 엑소좀의 경로를 예측할 수 있다고 믿는다.[25]
우리는 전기침술이 정상 쥐에서 혈청 엑소좀의 방출을 촉진할 수 있다는 것을 발견했다. 일정 범위 내에서 엑소좀의 발현은 침술 횟수가 증가함에 따라 증가할 수 있다. 보조 관절염 쥐의 경우, 전기침술은 초기에는 염증성 순환 엑소좀을 억제하고 후기에는 항염증성 엑소좀을 방출하여 진통 및 항염의 역할을 할 수 있다.[26] 또한 정상 쥐의 순환 엑소좀, 침술 정상/모델 쥐의 순환 엑소좀, 엑소좀 길항제 GW4869를 복강 내 주사한 결과, 침술의 진통 효과가 시뮬레이션된 것처럼 침술 정상 쥐의 주사 후 1일째에 쥐의 통증 역치가 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 침술 모델 쥐의 순환 엑소좀을 주사 한 후 3 일째에도 유사한 효과가 나타났다. 그러나 침술 없이 정상 쥐에 순환 엑소좀을 주입한 경우 진통 효과에 아무런 영향을 미치지 않았으며, 길항제 주입 후 침술의 진통 효과는 현저히 약화되었다. NEI 시스템은 상호 연결된 전체이며, 침술의 전반적인 조절 효과는 이 네트워크를 통해 실현된다. 엑소좀은 침술 네트워크 조절에 중요한 전달 경로이다.
엑소좀 구조와 정보 분자 전달은 침술 표적 효과의 중요한 물질 기반이다.
경락 및 혈자리 침술은 약물을 병변 부위로 유도하는 특성을 가지고 있다.
"병소로 기를 보내는 "행기(行氣)"라고도 한다. 이는 의사가 득기한 후에 특정 기법을 사용하여 침의 감각을 경락을 따라 환부로 전달하는 현상을 말한다. 침의 아래로 전달되는 기가 시작점이고, 병소로 전달되는 기가 종점이다. 소위 "기"는 침술 후 느껴지는 산성, 저림, 무거움, 팽창감, 즉 침술 유도, 즉 "침감(鍼感)"을 의미한다. 침술의 치료 효과는 감각신경 전달의 정도와 밀접한 관련이 있다. 고대 의사들은 감각신경 전달을 자극하고 기를 촉진하는 것을 침술의 치료 효과를 높이는 긍정적인 수단으로 여겨 왔다.
최근 연구에 따르면 침술은 종양 항암 약물을 안내하고 병변에 모이는 데 도움이 되는 것으로 나타났다. 예를 들어, 전침술이 유방암 마우스를 둘러싼 후 종양체에서 파클리탁셀 농도가 현저히 증가하고 종양 세포의 사멸이 유도되었는데, 이는 종양의 국소 약물 농도를 촉진하기 위해 종양 미세혈관과 미세환경을 조절함으로써 달성될 수 있다.[27] "폐수"(BL13)와 "영대"(DU10)에서의 침술은 폐암 마우스의 조직에서 파클리탁셀의 분포와 대사에 영향을 미칠 수 있으며 폐를 표적으로 하는 약물 함량이 증가하고 비장과 신장의 약물 함량이 감소하여 "침술과 약물이 함께 작용한다"는 것은 약물이 조직에 머무르는 시간을 늘리고 상승작용을 할 수 있음을 시사한다.[28] 장기와 관련된 경락과 경혈에서의 침술은 경락을 따라 질병 부위로 감각 전도를 자극하여 치료 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
엑소좀의 구조와 표면 특이적 단백질은 엑소좀을 타겟팅하는 데 중요한 물질적 기반입니다.
엑소좀은 세포 간 소통의 새로운 방식으로, 다양한 효과적인 생리활성 물질을 수용 세포에 전달하는 전달 매체로 사용되었다. Vesiclepedia 데이터베이스(http://www.microvesicles.org)의 최신 통계에 따르면, 엑소좀에서 349,988종의 단백질, 27,646종의 mRNA, 10,520종의 microRNA, 639종의 지질이 확인되었으며, 이는 엑소좀의 다중 생물학적 활성에 대한 기반을 제공한다. 현재 약물 운반체에는 짧은 운반 시간, 낮은 안정성, 신체에서 쉽게 제거됨, 낮은 타겟팅과 같은 몇 가지 문제가 있다. 그러나 엑소좀은 신체 자체의 세포에서 방출되어 면역원성과 독성을 크게 줄이고 생체적합성을 향상시킬 수 있다. 표면의 특정 인테그린은 엑소좀이 표적 기관이나 조직의 세포와 우선적으로 융합하여 질병의 표적 치료를 달성하도록 한다. 일부 연구자들은 소수성 커큐민을 엑소좀 외막에 부착하고, 투여 전 커큐민을 엑소좀에 농축시켰다. 이를 통해 커큐민의 약물 농도와 투여 효율을 크게 높일 수 있음을 확인했다.[29]
연구에 따르면 엑소좀의 인테그린, 세포외 기질(ECM) 단백질, 렉틴, 프로테오글리칸, 당지질이 특정 수용체 세포를 표적으로 삼는 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 예를 들어, ITGα6β4와 α6β1을 발현하는 엑소좀은 폐 전이를 유발할 수 있는 반면, ITGαVβ5를 발현하는 엑소좀은 간 전이를 유발한다.[30] 엑소좀이 αVβ5에 의해 간으로 향하면 염증과 세포 이동을 촉진하는 손상 관련 인자 S100 단백질의 합성도 유발한다.[31] ITGα6β4와 αVβ5를 길항한 후, 표적 세포에 의한 엑소좀 흡수가 감소했고, 암세포가 폐와 간으로 전이될 확률도 감소했다. 전처리된 마우스에 폐암 엑소좀을 추가로 주입하면 골 전이 종양 세포가 폐로 돌아갈 수 있다. 일부 연구자들은 형광 표지된 B16BL6 엑소솜을 마우스에 정맥 주사하여 이들이 간에 널리 농축되어 시간이 지남에 따라 증가하여 30분에 최고치에 도달하는 것을 발견했다.[32 33] 다른 학자들은 유방암 세포 MDA-MB-231 유래 엑소솜(231-exo)이 폐에 우선적으로 위치한다는 것을 발견했는데, 이는 폐 상피세포와 231-exo 표면 인테그린 ITGβ4 간의 높은 결합 친화력에 의해 매개된다.[34]
엑소좀은 침술 타겟팅 효과의 중요한 물질적 기반이 될 수 있다.
다양한 세포에서 분비되는 다양한 유형의 인테그린이 각기 다른 장기를 표적으로 삼을 수 있으며, 엑소좀 또한 특정 장기의 전이 전 미세환경에 영향을 미쳐 선택성을 변화시킬 수 있다는 것이 밝혀졌다. 예를 들어, 종양 유래 엑소좀은 형질전환성장인자-베타, 카베올린-1, HIF1α, β-카테닌과 같은 사이토카인을 운반하여 수용체 세포의 침윤 및 전이 능력을 향상시키고, 섬유아세포와 중간엽 세포를 분화시키고, 세포외기질을 재형성하고, 상피 중간엽 세포로의 전환 및 혈관신생을 유도하고, 국소 미세환경을 변화시켜 종양의 성장과 전이를 촉진할 수 있다. 종양 유래 엑소좀의 인테그린은 장기 근처 세포에 우선적으로 흡수된다.[35]
Guo Yi 교수 연구팀은 보조 관절염 쥐에 대한 침 치료를 연구 플랫폼으로 삼아 소동물 생체 이미징 기술을 이용하여 침 바이오매스가 혈액 순환뿐만 아니라 뇌척수액 순환에도 진입하여 혈액-뇌 장벽을 통해 뇌에 도달하는 것을 확인했다. 하지만 그 경로는 아직 명확하지 않다. 이는 혈액-뇌 장벽을 통과하는 엑소좀에 의해 실현될 가능성이 있다고 추측된다. 본 연구에서는 비표지 정량법을 사용하여 전침 치료를 받은 보조 관절염 쥐의 혈청 엑소좀에서 단백질 종류와 함량을 분석했다. 그 결과, 혈장, 염증 세포, 활액, 뇌척수액, 선 조직, 근육에서 이러한 단백질의 발현이 증가한 것을 확인했다. 병변에서의 발현 증가는 엑소좀의 표적 특성과 관련이 있을 수 있으며, 이는 엑소좀이 관절의 국소 미세환경을 변화시킬 수 있음을 시사한다. 국소 병변의 요구에 부응하기 위해 침술의 효과적인 성분은 목표 지향적으로 움직일 수 있다. 즉, "질병 부위로 기를 이동"시키는 것이다.
요약
엑소좀과 그 운반체는 중요한 물질 기반이며, 침술 다채널 네트워크 조절 과정에서 핵심적인 역할을 할 수 있다. 침술 후, 국소 섬유 조직은 상처, 파괴, 손상을 입는다. DAMP가 방출되어 해당 세포를 더욱 활성화시키고, 엑소좀을 방출하여 초기의 작은 경혈 네트워크를 활성화한다. 화학 물질은 직접 또는 엑소좀을 통해 신경 종말 시냅스의 관련 수용체 또는 이온 채널로 운반되어 신경을 자극한다. 침술 정보는 중추 신경계로 전송되어 척수를 통해 통합되고, 주요 장기 또는 조직을 조절하여 NEI 네트워크를 활성화한다. 엑소좀은 체액과 신경을 조절하여 병변 부위에 정보를 전달하여 침술 효과를 발휘한다. 신경세포, 내분비세포, 면역세포 간의 의사소통을 담당하는 중요한 운반체인 엑소좀과 그 운반체는 침술 신호의 병변 부위로의 신호 개시, 전달, 표적화의 복잡한 네트워크 과정에서 핵심적인 물질적 기반이 될 수 있다[그림 1].
과제와 전망
물리적 자극 요법의 일종인 침술의 발증 과정에 대한 생화학적 연구가 일부 수행되었지만, 대부분은 관련 생화학적 물질의 변화에 초점을 맞추고 침술의 물리적 정보가 화학적 정보로 어떻게 변환되는지에 대한 관심은 부족하여 침술 발증의 보편적인 메커니즘을 설명하기 어려웠다. 우리는 엑소좀이 침술이 물리적 정보에서 화학적 정보로 변환되는 데 중요한 역할을 할 수 있다고 제안하지만, 이를 연구하는 방법은 여전히 블랙박스이다. 경혈에서 엑소좀을 직관적으로 관찰하는 방법, 순환 엑소좀의 출처(어느 세포 또는 조직에서 유래했는지)를 추적하는 방법, 순환 엑소좀이 방출된 후 어떤 병변을 표적으로 삼는지에 대한 연구가 여전히 필요하다. 이 모든 것은 해결하기 위해 더욱 발전된 기술이 필요하다.
참고문헌
14. Liang Y, Huang S, Qiao L, Peng X, Li C, Lin K, et al Characterization of protein, long noncoding RNA and microRNA signatures in extracellular vesicles derived from resting and degranulated mast cells[J] Journal of Extracellular Vesicles. 2019;2019:1697583
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