쿠메스트롤은 식물이 스트레스에 대항해 합성하는 phytoalexins의 일종으로, 알팔파 새싹, 클로버, 콩나물에서 일반적으로 발견된다. 본 연구에서는 쿠메스트롤의 자외선에 의해 유도되는 피부 진피세포 광노화 예방 효능에 관한 연구를 실시하였다. 쿠메스트롤 전처리는 자외선 B 조사에 의해 감소된 Sirt1 단백질 발현 및 활성과 하위 미토콘드리아 생합성 관련 유전자인 PGC-$1{\alpha}$, NRF1, TFAM의 발현 변화를 감소시켰다. 또한, ATP 및 ROS 생성량을 정상화시키고 피부 노화를 유도하는 최종당화산물 생성을 억제하였다. 이상의 결과에서 쿠메스트롤은 자외선 조사에 의해 발생하는 진피 세포 내 미토콘드리아 손상 및 이에 따른 당화 단백질 생성을 감소시킴으로써 피부 광노화 현상으로부터 보호할 수 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 천연재료인 편백나무 수피에서 추출한 천연추출물이 자외선에 의한 피부 노화를 보호할 수 있는 소재로 조사하였는데, 피부의 천연보습인자를 구성하는 필라그린(filaggrin)의 합성과 진피의 보습에 중요한 역할을 하는 섬유단백질인 Pro-collagen의 합성과 콜라겐(collagen)을 분해하는 효소의 저해효과 및 탄력섬유인 엘라스틴(elastin)의 분해효소 저해 실험을 진행하였다. 결과적으로 편백에탄올추출물은 collagenase와 elastase를 농도의존적으로 저해하였으며, 자외선에 손상을 받은 각질형성세포에 대한 filaggrin의 합성과 MMP-1의 발현을 억제하였다. 따라서 이런한 결과는 에탄올추출물(COE)이 주름생성을 지연시키는 역할과 피부노화 융합 억제 하는 기능성 화장품 소재로서의 효과를 가질것으로 사료된다. 본 연구를 바탕으로 filaggrin의 합성이 항주름 효과인 MMP의 발현억제에 미치는 기전을 더 연구하고자 한다.
피부는 외부의 물리적 화학적 자극으로부터 신체를 보호하는 중요한 역할을 하며 노화에 따른 조직의 형태학적인 변화를 쉽게 관찰할 수 있는 기관이다. 동결건조한 배추김치, 갓김치, 부추김치를 식이에 10%씩 첨가하여 hairless mouse에 16주간 섭취시켜 피부조직에 미치는 영향을 살펴보았다. 노화가 진행됨에 따라 표피의 두께는 감소하며 본 실험에서 대조군에 비해 김치섭취군에서 유의적으로 두꺼운 것으로 나타났다. 피부 각질화에 관여하는 cytokeratin은 대조군에 비해 갓, 배추, 부추김치군의 순으로 낮았는데 전자현미경적 소견으로도 대조군에서 각질층은 중간원섬유들이 치밀하게 분포된 매우 두꺼운 각질층이 보인 반면 갓김치, 배추김치, 부추김치군은 얇은 각질층으로 배열되어 있었다. 상피기저막의 type Ⅳ 콜라겐은 갓김치섭취군에서 현저하게 증가되어 갓김치 성분들이 피부의 기저막의 노화를 억제한 것으로 사료된다. 콜라겐 함량은 노화에 따라 감소하며 대조군에서 콜라겐의 합성에 관여하는 fibroblast의 RER 발달은 뚜렷하지 않았으나 갓김치군, 배추김치군에서는 RER의 발달이 현저하여 새로운 콜라겐 생성이 활발히 이루어지는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 보아 많은 생리활성물질 및 항산화물질이 함유되어진 김치의 섭취는 피부노화를 방지할 수 있을것으로 기대되며 특히 갓김치의 효과가 우수한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 한국에서 육종한 신육성품종 그린볼 사과 껍질 추출물(GBE)이 피부 광노화 인자조절에 대한 억제효과를 확인하였다. 피부에서 광노화 인자 조절에 대한 억제 효과를 확인하기 위해 CCD986sk fibrobalst cell에 UVB로 광노화를 유도시킨 후 세포에 GBE를 처리하였다. 광노화 인자 조절 효과를 측정한 결과 GBE가 COL1A2, MMP-1, MMP-9, TIMP-1 단백질 발현량에서 UVB에 의해 자극된 MMP-1, MMP-9 단백질 합성을 억제하였으며, COL1A2, TIMP-1 단백질의 경우 발현량이 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. Photoaging-related factors인 COL1A2, MMP-1, MMP-9, HAS2, TGF-β, TIMP-1의 mRNA 발현량을 측정한 결과 GBE에 의해 MMP-1, MMP-9 단백질 발현을 효과적으로 억제하였으며, MMPs와 type procollagen 발현에 관여하는 조절인자인 TIMP-1과 TGF-β의 발현량이 증가함에 따라 COL1A2의 생성량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 피부를 구성하는 구조 단백질 중 하나인 hyaluronic acid 생성에 관여하는 HAS2의 발현량 증가도 확인하였다. 따라서 GBE는 광노화의 인자 억제 조절에 대한 우수한 효능을 가졌으며, 피부 노화를 예방하는 기능성 소재로서 활용이 가능할 것으로 판단되었다.
본 연구는 사람의 다양한 세포주를 이용하여 활성산소종(과산화수소수)이 세포의 노화에 미치는 영향을 비교 조사하였다. 여러 농도의 과산화수소수에 세포주를 일주일 동안 배양하여 MTT 방법으로 과산화수소수에 대한 세포 성장의 반억제농도를 구하였다. 그 결과, 50대에서 유래하는 피부 섬유아세포와 10대의 노화 유도 피부 섬유아세포와 비교하여 10대에서 유래하는 피부 섬유아세포에서 과산화수소수에 대한 반억제농도의 값이 유의적으로 더 높았고, 10대의 피부 섬유아세포보다는 10대의 여러 조직 기원하는 성체줄기세포에서 반억제농도의 값이 유의적으로 더 높게 관찰되었다. 또한, 50 ppm 과산화수소수를 1주일 동안 처리한 후, 50대의 피부 섬유아세포에서 다른 세포주에 비해 세포 성장이 현저히 억제되었고, 노화 관련 베타-갈락토시다아제의 활성이 증가되는 것을 관찰하였다. 또한, 활성산소의 세포 독성을 중화시키는 두 유전자, 글루타티온 과산화효소(GPX)와 카탈라아제(CAT)의 발현을 각 세포주에서 조사하였을 때, CAT의 발현은 모든 세포주에서 대체로 낮았지만, GPX 유전자의 발현이 50대의 피부 섬유아세포보다 10대의 피부 섬유아세포와 성체줄기세포에서 현저히 높게 발현되는 것을 관찰하였다. 이상의 결과에서 활성산소는 세포 노화를 유도하고, GPX의 발현이 높은 10대의 피부 섬유아세포와 줄기세포보다는 50대의 피부 섬유아세포와 노화된 피부 섬유아세포에서 활성산소종에 대해 더 큰 민감성을 가지고 있는 것을 알 수 있었다.
본 연구는 인구사회적 특성, 음주, 스트레스 및 수면이 피부건강에 미치는 영향을 파악하기 위하여 415명을 대상으로 하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 인구사회적 특성에 따른 피부건강상태는 건성 피부, 지성 피부에서 연령에 따른 유의 한 차이를 보였으며, 결혼상태는 기혼자가 미혼자보다 건성 피부의 점수가 유의하게 높았고, 지성 피부, 민감성 피부, 노화 피부는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 2. 음주자, AUDIT 점수 8점 이상인 문제음주자, 16점 이상인 알코올의존자, 및 CAGE가 1점 이상인 문제음주자에서 피부상태의 하위변수인 지성피부에서 유의하였으며, 민감성 피부는 문제음주자에서만 유의하였다. 3. 스트레스와 피부상태와 지각된 피부건강에 차이가 있는지를 분석한 결과 유의하지 않았다.
목적 : 유방암 환자의 피부 섬유모세포를 이용한 in vitro 배양 실험을 통하여 16 세포집락 비율 분포의 변화를 관찰하여 16 세포집락 비율과 in vitro 세포 노화 및 섬유모세포 공여자의 in vivo 연령과의 연관성을 조사하고자 하였다. 대상 및 방법 :유방암 수술을 받은 3명의 환자로부터 얻은 유방부위 피부를 본 실험대상으로 사용하였다. 각 환자의 유방부위 피부로부터 얻은 피부 섬유모세포 표본의 명칭을 C1, C2, C3a 및 C3b로 분류하였으며 각 표본 공여자의 연령은 C1이 44세, C2는 54세, 그리고 C3a 및 C3b는 동일한 공여자로서 연령은 55세였다. 피부 섬유모세포의 단일세포 부유액은 일차조직 배양법으로 얻었으며 100 개의 세포들을 100m1 의 조직배양 flask에 분주 후 37$^{\circ}C$에서 2주 동안 배양하였다. 5개의 flask에서 배양한 피부 섬유모세포의 16 세포집락 비율을 알기 위하여 crystal violet으로 염색한 후 10 배율의 입체현미경을 이용하여 16개 세포 이상으로 구성된 세포집락수를 1개 이상으로 구성된 세포 집락수로 나눈 수치를 16 세포집락 비율로 나타내었으며 각각 5개의 flask에서 얻어진 16 세포집락 비율 평균치를 각 계대배양에 대한 16 세포집락 비율로 나타내었다. C1, C2의 계대배양 횟수는 각각 12회, 17회 였으며 C3a와 C3b는 14회 계대배양 하였다. 결과 : C1, C2, C3a 및 C3b 피부섬유모세포 모두에서 16 세포집락 비율이 계대배양 횟수의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 집단이배화증가에 따라 감소하였다. 그리고 계대배양 횟수가 증가함에 따라 집단이배화가 증가되는 것이 관찰되었으며 특히 C3a 섬유모세포의 상관계수가 0.954(P=0.0001)로서 가장 강한 상관관계가 있음을 보였다 동일한 지점의 집단이배화에서 16 세포집락 비율이 고연령자인 C3a 공여자보다 저 연령자인 C1 공여자에서 더 높게 나타났다. 결론 : 사람 피부 섬유모세포의 in vitro 배양에서 계대배양 횟수의 증가에 따라 집단이배화는 증가되고, 세포 노화로 인해 16 세포집락 비율은 감소되는 것을 알 수 있었다. 또한 저연령의 피부 섬유모세포일수록 집단이배화 증가에 따른 16 세포집락 비율 감소가 고연령의 경우보다 완만하였다. 따라서 피부 섬유모세포 in vitro 배양에서 관찰되는 16 세포집락 비율은 in vitro 세포노화의 지표로서 유용하며 또한 피부 섬유모세포 공여자의 연령 평가에 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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