Protective Effects of Fucoidan against UVB-Induced Oxidative Stress in Human Skin Fibroblasts

자외선에 의해 유도된 인간 피부 섬유아세포의 산화 스트레스에 대한 후코이단의 보호효과

Ultraviolet-B (UVB) radiation induces the formation of reactive oxygen species (ROS) and depletes stores of cellular antioxidants. Fucoidan, polysaccharides containing L-fucose and sulfate ester groups, are constituents of brown algae. In this study, the protective effects of fucoidan on UVB-induced oxidative stress in cultured human skin fibroblast HS68 cells were assessed. Pretreatment with fucoidan significantly reduced malondialdehyde (MDA) content in a dose-dependent manner. With fucoidan pretreatment at a dose of $100\;{\mu}g/ml$, the level of intracellular glutathione was increased by 21.5%, compared to UVB irradiation alone. Fucoidan significantly reduced UVB-induced ROS generation by 40.1% and 68.4% at 10 and $100\;{\mu}g/ml$, respectively, compared to UVB irradiation alone. The positive staining rates of senescence-associated $\beta$-galactosidase were reduced by 23.1% and 16.4% with 10 and $100\;{\mu}g/ml$ of fucoidan, compared to UVB irradiation alone. Fucoidan may exert a photoprotective effect against UVB radiation-induced oxidative stress.

자외선 B는 반응성 산소종(reactive oxygen species, ROS)의 발생을 유도하고 세포내 항산화 물질의 저장을 방해한다. 후코이단은 L-fucose와 황 에스터기를 포함하는 다당류로서 갈조류의 주요 성분으로 알려져 있다. 본 연구에서는 인간 피부 섬유아세포인 HS68세포에 자외선을 조사하여 산화 스트레스를 유도한 후 후코이단의 보호효과를 확인하고자 하였다. 후코이단의 전처치로 malondialdehyde (MDA)의 양이 용량-의존적으로 감소하였고, 세포내 glutathiopne도 후코이단 $100\;{\mu}g/ml$을 투여하였을 때 후코이단을 투여하지 않고 자외선만 조사한 군에 비하여 21.5% 감소하였다. 후코이단을 10, $100\;{\mu}g/ml$의 용량으로 투여하였을 경우 자외선 B에 의한 ROS 생성이 자외선만 조사하였을 때 보다 각각 40.1%와 68.4%로 유의하게 감소하였다. 세포노화와 관련된 $\beta$-galactosidase의 양성 염색률은 후코이단을 10, $100\;{\mu}g/ml$ 투여하였을 경우 자외선만 조사하였을 때보다 각각 23.1%, 16.4% 감소하였다. 이러한 결과로 미루어 후코이단은 자외선에 의한 산화 스트레스에 대하여 광보호 효과가 있는 것으로 생각된다.