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표제지

요약

목차

Ⅰ. 서론 13

1. 연구의 필요성 13

2. 연구목적 14

Ⅱ. 이론적 배경 16

1. 피부 마이크로바이옴 16

2. 개인맞춤형 화장품 17

Ⅲ. 연구방법 20

1. 연구대상과 자료 수집 20

2. 조작적 정의 21

1) 인구사회학적 요인 21

2) 피부 마이크로바이옴 21

3. 연구방법 23

4. 연구문제와 연구모델 23

Ⅳ. 연구결과 25

1. 연구대상의 일반적 현황 25

1) 인구사회학적 현황 25

2) 피부 마이크로바이옴의 기술통계량 25

2. 인구사회학적 요인에 따른 피부 마이크로바이옴의 구성비 차이 26

1) 성별에 따른 피부 마이크로바이옴의 구성비 차이 26

2) 연령집단에 따른 피부 마이크로바이옴의 구성비 차이 28

3) 연령집단에 따른 성별 피부 마이크로바이옴의 구성비 차이 30

3. 인구사회학적 요인에 따른 피부 마이크로바이옴의 평균 차이 35

1) 성별에 따른 피부 마이크로바이옴의 평균 차이 35

2) 연령집단과 성별에 따른 피부 마이크로바이옴의 평균 차이 35

4. 40대 이하와 50대 이상 연령집단에 대한 피부 마이크로바이옴의 차이 41

1) 40대 이하와 50대 이상의 피부 마이크로바이옴에 대한 구성비 41

2) 40대 이하와 50대 이상의 피부 마이크로바이옴에 대한 평균 44

5. 40대 이하와 50대 이상 연령집단의 피부 마이크로바이옴의 상관관계 47

1) 전체 표본의 상관관계 분석 47

2) 40대 이하와 50대 이상 연령집단의 상관관계 분석 51

3) 40대 이하와 50대 이상의 피부 마이크로바이옴 산포도 분석 54

6. 유해균에 영향을 미치는 피부 마이크로바이옴에 대한 다중회귀분석 60

7. 유해균에 영향을 미치는 피부 마이크로바이옴의 상호작용에 대한 다중 회귀분석: 40대 이하와 50대 이상 연령집단 비교 69

8. 20~40대 연령집단의 유해균에 영향을 미치는 피부 마이크로바이옴의 상호작용 74

Ⅴ. 결론 및 논의 82

참고문헌 91

Abstract 97

표목차

Table 1. Genus Grouping of Skin Microbiome according to the Characteristics of the Species 22

Table 2. The Sociodemographic Status of Research Participants 25

Table 3. The Descriptive Statistics of Skin Microbiome 26

Table 4. The Difference of Composition Ratio of Skin Microbiome according to Gender 27

Table 5. The Difference of the Composition Ratio of Skin Microbiome according to Age Group 28

Table 6. The Difference of Composition Ratio of Gender Skin Microbiome according to Age Group 31

Table 7. Average Difference of Skin Microbiome according to Gender 35

Table 8. Average Difference of Gender Skin Microbiome according to Age Group 37

Table 9. Difference for Composition Ratio of Skin Microbiomes Under 40s and Over 50s 42

Table 10. Composition Ratio of Skin Microbiome According to Gender Under 40s and Over 50s 43

Table 11. Average Difference between Skin Microbiomes Under 40s and Over 50s 44

Table 12. An Average Difference in Skin Microbioms According to Gender Under 40s and Over 50s 46

Table 13. Correlation of Skin Microbiome 48

Table 14. Correlation between Male and Female of Skin Microbiome 51

Table 15. Correlation between Skin Microbiomes Under 40s and Over 50s 52

Table 16. Correlation of Skin Microbiome according to Gender of Under 40s 53

Table 17. Correlation between Skin Microbiomes According to Gender of Age Groups Over 50s 53

Table 18. Stepwise Multiple Regression Analysis of the Skin Microbiome Influencing Detrimental Bacteria 61

Table 19. Stepwise Multiple Regression Analysis of Skin Microbiome Interactions Affecting Detrimental Bacteria I 64

Table 20. Stepwise Multiple Regression Analysis of Skin Microbiome Interactions Affecting Detrimental Bacteria II 67

Table 21. Interactions of Skin Microbiome Affecting Detrimental Bacteria 68

Table 22. Skin Microbiome Affecting Detrimental Bacteria: Comparison of Age Groups of Under 40s and Over 50s 70

Table 23. Interactions of Skin Microbiome Affecting Detrimental Bacteria: Comparison of Age Groups Under 40s and Over 50s 72

Table 24. Interactions of Skin Microbiome Affecting Detrimental Bacteria: Over 50s 73

Table 25. Descriptive Statistics on the Skin Microbiome in the Age Group of 20s to 40s 74

Table 26. Interactions of Skin Microbiome Affecting Detrimental Bacteria: 20s to 40s 76

Table 27. Average Changes in Detrimental Bacteria According to Skin Microbiome with Interactions: 20s to 40s 81

그림목차

Fig. 1. A Research Model of the Skin Microbiome 24

Fig. 2. The Difference of Composition Ratio of Skin Microbiome according to Gender 27

Fig. 3. The Difference of the Composition Ratio of Skin Microbiome according to Age Group 29

Fig. 4. The Difference of Composition Ratio of Gender Skin Microbiome according to Age Group 32

Fig. 5. The Difference in the Composition Ratio of the Skin Microbiome by Men Age Group 33

Fig. 6. The Difference in the Composition Ratio of the Skin Microbiome by Women Age Group 34

Fig. 7. Average Difference between Skin Microbiomes of All Samples of Age Group 38

Fig. 8. Average Difference in Skin Microbiome by Age Group for Men 39

Fig. 9. Average Difference in Skin Microbiome by Age Group for Women 40

Fig. 10. Differences in Composition Ratio for Skin Microbiomes Under 40s and Over 50s 42

Fig. 11. Difference in Average Skin Microbiome in Groups Under 40s and Over 50s 45

Fig. 12. Scatter Plot of Beneficial Bacteria and Detrimental Bacteria 48

Fig. 13. Scatter Plot of Detrimental Bacteria and Commensal Bacteria 49

Fig. 14. Scatter Plot of Detrimental Bacteria and Acne Bacteria 50

Fig. 15. Scatter Plot of Detrimental and Beneficial Bacteria in the Age Group Under 40s and Over 50s 54

Fig. 16. Scatter Plot of Detrimental and Beneficial Bacteria According to Gender in the Age Group Under 40s and Over 50s 55

Fig. 17. Scatter Plot of Detrimental Bacteria and Commensal Bacteria in the Age Group Under 40s and Over 50s 56

Fig. 18. Scatter Plot of Detrimental Bacteria and Commensal Bacteria According to Gender Under 40s and Over 50s 57

Fig. 19. Scatter Plot of Detrimental Bacteria and Acne Bacteria in the Age Group Under 40s and Over 50s 58

Fig. 20. Scatter Plot of Detrimental Bacteria and Acne Bacteria According to Gender Under 40s and Over 50s 59

Fig. 21. Skin Microbiome that Affects Detrimental Bacteria: 20s to 40s 78

Fig. 22. Interaction of Skin Microbiome Affecting Detrimental Bacteria I: 20s to 40s 78

Fig. 23. Interaction of Skin Microbiome Affecting Detrimental Bacteria II: 20s to 40s 79

Fig. 24. Interaction of Skin Microbiome Affecting Detrimental Bacteria III: 20s to 40s 79

초록보기

본 연구는 개인맞춤형 화장품을 개발하기 위해 성별과 연령대별 피부 마이크로바이옴의 기초 자료를 제공하고, 피부 마이크로바이옴의 바이오 빅데이터를 활용하여 유익균, 상재균, 여드름균이 유해균에 영향을 미치는 독립적 영향과 상호작용이 실증적으로 나타나는지를 연구하였다. 이를 위해 우리나라 전국에 거주하는 국민 492명을 대상으로 얼굴 피부를 면봉으로 문지르는 방법을 통해 채취한 미생물들을 PCR로 처리하였고 최종 26종의 피부 마이크로바이옴 균종들을 확보하였다. 이 균종들을 같은 특성이 있는 군집인, 유익균, 상재균, 여드름균, 유해균으로 구분하고 분류하였으며, 성별과 연령집단에 따른 피부 마이크로바이옴의 구성비와 평균에 차이가 있는지 분석하였다. 또한, 유해균에 영향을 미치는 유익균, 상재균, 여드름균의 특성을 상관관계와 다중회귀모델로 분석하였고, 피부 마이크로바이옴의 상호작용도 실증적으로 존재하여 유해균에 영향을 미치는지 실증 분석을 함께 수행하였다. 연구결과, 피부 마이크로바이옴의 구성비와 평균에 있어서 40대 이하 연령집단과 50대 이상 연령집단에서 차이가 있음을 확인하였다. 피부 마이크로바이옴의 구성비는 40대 이하 연령층에서 유익균, 상재균, 여드름균, 유해균의 비중이 남성과 여성간 차이가 나타났으며, 50대 이상 연령층에서는 남성과 여성의 피부 마이크로바이옴 구성비에 차이가 없었다. 또한, 피부 마이크로바이옴의 평균은 전 연령대에서 연령이 증가할수록 유익균은 감소, 유해균은 증가하는 추세를 나타냈으며, 유익균과 상재균, 여드름균은 50대에서 최고값을 보이다가 급격하게 감소하는 변곡점을 보였다. 그리고 40대 이하와 50대 이상 연령집단을 구분하여, 유익균, 상재균, 여드름균이 유해균에 미치는 영향을 다중회귀모델로 분석한 결과, 40대 이하는 성별과 연령, 피부 마이크로바이옴의 독립변수가 모두 유의한 영향을 미쳤으나, 50대 이상은 성별과 연령이 유의한 변수가 아니었고, 피부 마이크로바이옴에서 유익균도 유해균에 영향을 미치는 요인이 아니었다. 또한, 피부 마이크로바이옴의 상호작용이 존재하는지 분석한 결과, 40대 이하에서는 유익균, 상재균, 여드름균이 상호작용하여 유해균에 영향을 미쳤으나, 50대 이상에서는 유익균과 상재균의 상호작용만 제한적으로 나타났다. 특히, 20대 이상 40대 이하 연령집단을 대상으로 피부 마이크로바이옴의 상호작용을 심층적으로 분석한 결과, 일반적으로 유익균은 유해균에 부(-)의 영향을 미치지만, 상재균의 평균이 높고 여드름균의 평균이 낮은 조건에서 유익균이 중가하면 유해균은 오히려 증가하는 역효과를 실증적으로 보였다.

이와 같은 결과는 개인맞춤형 화장품 개발에 있어서, 40대 이하와 50대 이상 연령집단에서 피부 마이크로바이옴의 생태가 다르며, 40대 이하는 성별과 연령에 따라 유해균에 영향을 미치는 피부 마이크로바이옴의 독립적 영향과 상호작용이 활발히 존재하는 균형 있는 건강한 피부이지만, 50대 이상은 피부 마이크로바이옴이 성별과 연령에 차이가 없고 상호작용도 부분적으로만 존재하여 피부 마이크로바이옴 생태가 불균형적인 생태라는 것을 보인 것이다. 그러므로 개인맞춤형 화장품을 개발하기 위해 피부 마이크로바이옴을 활용한다면, 본 연구에서 실증적 결과로 제시한 성별과 연령층에 대한 특성을 반드시 고려해야 하며, 유해균을 감소시키기 위해 유익균을 무분별하게 증가시키는 경우 특정한 조건에서는 오히려 유해균이 증가하여 피부 트러블과 같은 역효과가 발생할 수도 있음을 간과하지 않아야 한다.

최근에 화장품 관련 기업들이 피부 마이크로바이옴의 기능과 특성을 연구하여 개인맞춤형 화장품을 개발함으로 화장품 시장을 선점하려는 많은 노력들이 있지만 피부 마이크로바이옴에 대한 실증적 연구는 수행되지 않았고, 심층적인 분석 결과도 보고되지 않았다는 측면에서 본 연구는 개인맞춤형 화장품 개발과 피부 마이크로바이옴 관련 연구에 초석을 세웠다는 점에 의의가 있다. 후속적으로 피부 마이크로바이옴에 대한 더 많은 실증적 연구와 더불어 임상적 연구가 함께 활발히 수행된다면 개인맞춤형 화장품 개발에 커다란 발전이 있을 것으로 기대한다.

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