상처의 회복은 신체의 손상시 신체의 보전을 위해 필수적이다. 상처회복의 과정은 복합적으로 발생하며, 성장인자와 사이토카인의 관여하는 순차적인 기작이다. 상처 치유의 세포 과정에서 중요한 핵심적인 단계는 염증, 혈관 신생, 섬유 조직 형성, 상피화, 진피 재구성이다. 최근에, 의학계는 상처치유에 플라즈마의 활용에 대해 관심을 두고 있으며, 이는 상처 및 피부감염의 치료를 위한 새로운 접근법을 제시한다. 본 연구에서는 인체 표피 각질 형성 세포, 인체 상피 섬유아세포 및 급성 마우스 상처모델에서 상처의 치료에 플라즈마가 미치는 영향을 평가하였다. 가장 먼저 인체 표피 각질 형성 세포에서 lactate dehydrogenase (LDH) 양의 측정과 MTS assay 를 통해 플라즈마가 세포 괴사 및 세포 사멸에 미치는 영향을 평가하였다. 우리는 또한 인체 표피 각질 형성 세포에서 성장인자 및 염증성 사이토카인의 변화를 측정하였고, 피부 섬유아세포에서 콜라겐의 합성을 측정하였다. 덧붙여서 마우스 상처 모델에서 플라즈마의 효과도 측정하였다. 수컷 BALB/c 누드 마우스는 5 mm biopsy punch 를 이용하여 등에 2 개의 5 mm 피부 전층 상처를 유발하였고, 14 일간 매일 상처부위에 플라즈마를 30 초 또는 120 초간 처리하였다. 7 일째에 절반의 마우스는 부검하였고, 나머지 마우스는 사이토카인, 성장인자 및 콜라겐 합성 이나 생산의 변화를 분석하기 위해 플라즈마 처리 후 14일째 부검하였다. 그 결과, 인체 표피 각질 형성 세포에 플라즈마를 30 초 또는 120 초 처리한 결과 세포 괴사 및 세포 사멸에 영향이 없었다. 인체 표피 각질 형성 세포에서 플라즈마를 120 초 처리했을 때 대조군과 대비하여 IL-6, PDGFA 및 VEGFA 의 발현에 유의한 변화를 나타내었고, 인체 표피 각질 형성 세포의 이동을 현저하게 자극하였다. 또한 피부 섬유아세포에서 플라즈마의 처리는 콜라겐 타입 I 의 생산을 유도하였다. 더욱이 플라즈마는 마우스 상처 모델에서 TGF-1 의 발편과 콜라겐 생성을 통해 상처조직에 치료학적 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 플라즈마 처리가 상처 회복을 가속화 시킬 수 있으며, 플라즈마의 처리가 임상에서 피부재생을 위해 유용하게 사용될 수 있음을 시사한다.
Wound healing is essential for body integrity on body injury. The process of wound healing is a complex and sequential cascade event of growth factors and cytokines. The most important phase among phases of wound healing in cellular process is inflammation, angiogenesis, fibroplasia, epithelialization, and dermal remodeling. Recently, wound healing in medicine community focuses on the use of plasma and it indicates a new approach for treatment of wound and skin infection. In the present study, we examined that the effect of plasma on treatment of wound in human epidermal keratinocytes and in acute injury mice model. First of all, we examined the effect of plasma on changes of necrosis and apoptosis by measurement of lactate dehydrogenase (LDH) level and MTS assay in human keratinocytes. We also measured the change of growth factors, inflammatory cytokines in human epidermal keratinocytes and collagen production in dermal fibroblasts. In addition, we tested the effect of plasma in mice wounded tissues. Male BALB/c nude mice were injured with two 5 mm full-thickness wounds on the back using a 5 mm biopsy punch and the wounded area was treated with the plasma for 30 or 120 seconds, once a day, for 14 days. Half of mice were sacrificed on day 7, last mice were sacrificed on day 14 after plasma treatment to analyze the changes of cytokines, growth factor, and synthesis and production of collagen. The results show that treatment of plasma for 30 or 120 seconds had no effects on necrosis and apoptosis of human keratinocytes. The treatment of plasma for 120 seconds showed the significant effects on the expression of IL-6 mRNA, PDGFA and VEGFA compared to control group in human keratinocytes and significantly stimulated the migration of epidermal keratinocytes. In addition, treatment of plasma induced production of collagen type I in human fibroblast. Furthermore, the plasma has a therapeutic effect on wounded tissues in mouse wounded model by increasing TGF- β1 expression and producing collagen. These results suggest that plasma treatment could be result in accelerated wound healing and plasma treatment is useful for wound healing in clinics.