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 보톡스 주사의 원리는 피부에 약간의 독소를 주입해 일시적인 마비상태를 만드는 것이다. 전문적으로, 보톡스는 ‘보툴리늄(Botulinum)’이라는 신경 독소를 운동신경과 근육이 만나는 곳에 주사해서, 신경전달물질인 ‘아세틸콜린(Acetyl choline)’의 분비를 줄이도록 하는 것이다. 이 신경물질 분비가 줄면 근육 힘이 약해진다.
 《주사로 예뻐지는 세상》의 저자이자 피부과 전문의인 이수근 미인피부과 원장의 설명은 이렇다.
 “보톡스가 운동신경말단에 결합되면 신경전달물질의 기능을 파괴시킵니다. 근육은 신경전달물질이 분비돼야 수축이 되는데 결과적으로 이 기능이 불가능해지는 겁니다. 겉으로 보면 근육수축이 안 되니 얼굴 주름이 생기지 않습니다.”
 보톡스가 오늘날처럼 미용용(用)으로 쓰이기 시작한 것은 30년이 채 되지 않았다. 피부과 전문의인 고우선 JMO피부과 원장에 따르면 미용 목적으로서의 보툴리늄 독소 사용은 우연하게 이뤄졌다. 고 원장의 얘기다.
 “1970년대 초에 보툴리늄 독소가 눈 주위의 외안근 수축을 억제하는 효과가 있다는 것이 밝혀졌습니다. 독성물질을 넣었지만 전신(全身) 독성이 없어서 안과용 치료, 특히 사시 교정과 안검경련 치료제로 사용됐습니다. 그러던 중에 캐나다의 한 안과의사 여성과 그의 남편인 피부과 의사가 1987년, 우연히 안검경련을 가진 환자의 미간에 보툴리늄 독소를 사용했다가 주름이 없어진다는 것을 발견했습니다. 이들 부부가 병원 비서의 이마에 이 독소를 주입해 미용치료제로 활용될 수 있음을 밝힌 것이 최초입니다. 이후 미국 의학계에서 앞다퉈 이 독소에 대한 논문을 발표하면서 오늘날 미용 치료제가 됐습니다.”

보톨리늄이라는 신경 독소를 운동신경과 근육이 만나는 곳에 주사해 신경전달물질인 아세틸콜린의 분비를 줄이는 것이 보톡스 주사의 원리이다.