2019.10.10 업데이트

각질층, 피부장벽의 주역

피부는 우리의 인체를 외부 환경으로부터 보호하고 있으며 이것을 피부장벽(skin barrier)라고 부른다. 각질층(stratum corneum ) 은 5층으로 이루어진 표피층 (epidermis) 의 가장 바깥 쪽 층으로 생명 유지에 필수적인 피부의 장벽 기능의 주된 역할을 한다. 

1970년대 중반 이전에는 각질층은 생물학적으로 활성이 없는 얇은 플라스틱판처럼 생물학적으로 활성이 있는 피부의 아래층을 보호하고 있다고 생각되었다. 그러나 지난 30년 동안 과학자들은 각질층의 생물학적/화학적 활성이 매우 까다롭고 복잡하며 각질층은 자극물질로부터 피부를 보호하는 데에 핵심적인 역할을 한다는 점을 밝혀왔다. 

표피층의 구조

각질층(stratum corneum): 각질세포(Corneocyte), 라멜라 이중 지방층 (lamellar lipid bilayer)

각질층의 구조는 “벽돌과 모르타르 (brick and mortar)” 구조로 비유된다. 이 비유에서 각질세포(corneocyte) 가 벽돌에 해당한다. 각질세포는 세포핵과 세포 소기관이 소실되고 작은 케라틴실이 규칙적으로 배열되어 있는 단백질 복합체이다. 케라틴은 케라틴 섬유와 실 사이에 많은 양의 물을 저장할 수 있다. 각질층은 12-16 개 층의 각질세포를 가지며, 1개의 각질세포는 평균 1 micro meter 정도의 두께를 가진다. 하지만 나이, 해부학적 위치, UV 노출 여부가 각질세포의 두께에 영향을 준다.

각질층에서는 지방산 (Free fatty acids), 세라마이드 (ceramides), 콜레스테롤 (cholesterol)이 연속적인 지방층을 형성하고 있는데, 이 지방층은 라멜라 이중 지방층 (lamellar lipid bilayer) 이라고 하며 벽돌-모르타르 모델의 모르타르에 비유될 수 있다. 각질층 지방은 수분차단막의 역할을 한다.

각질층의 구조

각질층의 피부장벽 기능

  • 수분차단막 (moisture barrier): 

각질층 지방의 수분차단막은 (수분이 많은) 인체 내부 장기가 외부의 환경에 수분을 빼앗기지 않게 하는 것과 인체 외부의 자극물질과 수분이 인체 내부로 침투하는 것을 차단하는 기능을 한다. 각질층, 즉 피부장벽의 수분차단막 기능은 인체의 생명 유지에 가장 필수적인 기능의 하나라고 할 수 있다. 비누를 사용한 세척은 지방과 함께 엉겨 있는 오염물질을 씻어 내는 데에는 매우 효과적이지만 정상 각질지방도 함께 녹여서 소실시키므로 잦은 세척이 필요한 변실금/요실금환자 혹은 대소변을 가리지 못하는 영유아에게는 수분차단막에 손상을 줄 수 있다. 수분차단막에 손상이 생기면 자극물질이 피부를 통해서 흡수될 수 있다.

  • 산성 맨틀 (acidic mantle):

각질층의 지방성분 중 지방산은 각질층이 약산성(pH5.5~5.9)을 띠게 되는 데에 중요한 역할을 한다. 약산성의 pH는 피부상에 존재하는 미생물들이 과도하게 증식하는 것을 억제한다. 약산성을 띠고 있는 각질층을 산성 맨틀(acidic mantle) 이라고도 부른다. 비누 (음이온성 계면활성제) 세척은 피부의 산성도를 알칼리성으로 상승시킨다. 이 때에는 미생물이 비정상적으로 증식되어 여러 피부 증상이 나타날 수 있다.

  • 물리적 보호막 (physical barrier):

각질층의 각질세포는 12~16개씩 겹쳐져서 단단한 막을 형성하여 내부의 조직을 물리적으로 보호하고 있다.

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