• 제목/요약/키워드: 세포내 칼슘

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가열 양파의 조직 연화 방지를 위한 전처리 방법에 관한 연구 (Study on Pretreatment Methods to Prevent Tissue Softening of Heated Onion)

  • 최준봉;조원일
    • 한국식품과학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.56-62
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    • 2015
  • 본 연구에서는 식자재로서 사용 빈도는 높지만 가열에 의해 조직감 손상이 급격한 양파의 조직 연화 방지를 위해 먼저 저온가열 조리 및 레토르트와 같은 고온 가열 살균 시 일어나는 물리적 특징과 조직감 변화를 측정하고 kinetic model을 제안하여 가열연화 mechanism을 밝혔다. 가열 중 양파의 firmness 변화는 $60-80^{\circ}C$ 저온에서의 조직 경화와 $90-100^{\circ}C$ 고온에서의 기질 a, b에 의한 가열 연화를 감안한 3-mechanism model로 설명이 가능하였으며, firmness 증가를 가져오는 양파 내 PE 활성은 $70^{\circ}C$에서 가장 높았다. $70^{\circ}C$ 이하 양파 PE system의 firmness 성분 빈도인자 $K_{op}$$1.25{\times}10^{10}$, 활성화 에너지는 $23.25kcal/mol{\cdot}K$로서 동력학적 특성이 배추와 유사하였다(6,7). 또한 $80-100^{\circ}C$$H_f$$K_{of}$$Ea_f$의 값은 $6.75{\times}10^4$, $12.90kcal/mol{\cdot}K$이었으며, $H_S$$K_{os}$, $Ea_s$는 각각 $4.80{\times}10^4$, $13.12kcal/mol{\cdot}K$였다. 배추류 채소 Ea 값 $19-23kcal/mol{\cdot}K$과 비교 시 낮은 값이 나와 양파 조직이 배추 보다 온도 변화에 더 민감하여 빠른 시간에 손상 됨을 알 수 있었다. $121^{\circ}C$에서 가열하는 retort의 경우 초기 3분 내에 모든 세포벽 구성 물질이 동시에 거의 파괴되어 조직감 손상이 매우 큰 것으로 나타났으며, 일반적인 가열연화 기작이 적용되지 않았다. 또한 양파의 예비 열처리를 통해 펙틴의 메톡실기 분해효소인 PE의 활성을 촉진시켜 생성된 유리 카르복실기에 첨가한 $Ca^{2+}$이 cross-linkage를 형성하는 조직경화 기작을 확산과 흡착 현상으로 해석하였다. $20^{\circ}C$ 상온에서는 삼투압 차에 따른 자연 확산으로 칼슘의 이동 현상 해석이 가능하여, Fick의 비정상 상태의 확산모델이 유효하였으며, 겉보기 확산계수는 $3.83{\times}10^{-12}m^2/s$이었다. $50-90^{\circ}C$에서는 단순 삼투압 차에 PE의 활성 촉진에 의한 칼슘의 지속적인 adsorption으로 삼투압 등장 상태로의 지연 효과가 더해져 칼슘량은 $70^{\circ}C$에서 최대가 되어 $20^{\circ}C$ 보다 5.5배 증가 하였다. $80-90^{\circ}C$에서는 열변성에 의한 PE의 불활성으로 유리 carboxyl기를 생성시키지 못하여 칼슘 결합량이 감소하였다. $50-90^{\circ}C$의 칼슘 겉보기 흡착계수는 2.9-8.2(${\times}10^7$, $1/(g{\cdot}min)$)이며, $70^{\circ}C$에서 가장 높아 활발한 결합이 일어남을 알 수 있었다. 칼슘의 흡착반응 활성화 에너지는 6.44 kcal/mol로서 배추의 염절임 시 나트륨의 확산 반응 활성화 에너지 16 kcal/mol 보다 2.5배 작은 값을 보여 단순 삼투압 차에 의한 확산 반응보다 활발하게 반응이 일어남을 알 수 있었다(12,13,17). 또한 본 연구의 가열연화 기작 고찰을 통해 레토르트 처리한 양파의 조직감(견고성)을 향상시키기 위하여 $65-75^{\circ}C$, 0.3-0.5% 유산칼슘 용액에서 60-120분간 예비 열처리하는 저온 장시간(Low Temperature Long Time, LTLT) 블렌칭 방법도 확립하였다.

실험적 토끼 아니사키스증에서의 조직학적 병변과 혈청 항체가의 경시적 변동 양상 (Histopathological and Serological Observations on Experimental Anisakiasis of Rabbits)

  • 홍성태;이손형
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제25권2호
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    • pp.168-180
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    • 1987
  • 아니사키스중에서 조직병리학적 병변과 혈청학적 반응의 시간 경과에 따른 변동 양상을 관찰하고자 이 실험을 실시하였다. 조기 와 아나고 내 잔에서 구한 멸룬연상 type I 유충을 체중 3kg 내외의 집토끼에 30마리씩 경구 투여하고, 감염 전과 감염 후 3, 13, 20, 30, 60, 90, 150일에 채 늴하여 혈청을 냉동 보관 하였다. 동시에 13, 20, 30, 60, 90, 150일에 1~3마리 씩 도살하여 위부터 하행결장까지 육안으로 검사하여 아니사키스 충체의 유무를 조사하고, 충체가 감염된 부위를 선택하여 조직학적으로 관찰하였다. 또한 냉동 보관한 혈청을 이용한 micro-ELISA를 시행하여 항체가의 변동을 관찰하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 육안 검사에서 아니사키스 유충은 위에서 57.7%가 검출되고, 그 이외에 대망(mentum), 잗, 장간막, 복막등에서도 검출되 었다. 감염기 간에 따른 충체의 검출율이나 검출부위의 차이는 인정 할 수 없었다. 전체 충체검출율은 18.6%이고 살아서 움직이는 충체는 하나도 없었다. 2. 조직병리학적으로 관찰한 바, 감염 후 13일에는 대부분의 충체가 내부구조를 온전하게 유지하고 있으면서, 충체 주위에는 농양이 형성되어 있어 감염된 위장관벽이 2~3배 두꺼워져 있었다. 충체 주변에 섬유성 삼출액이 염증세포와 혼합되어 있고 그 주위를 조직세포(histiocytes)가 층을 이루며 둘러싸고 다시 주위의 병소 대부분을 수많은 염증세포(중성구, 호산구, 림프구등)와 섬유아세포가 차지하고 있었다. 감염 후 20일과 30일에는 삼출액이 차츰 줄고, 섬유소가 증식하는 육아조직으로 전환되었다. 충체는 20일 관찰된 것부터 괴사에 빠지고, 30일에는 조직구가 직접 충체를 둘러싸며 숙주세포가 충체를 침윤하는 것이 뚜렷이 관찰되었다. 또 30일부터 칼슘이 침착된 충체가 관찰되었다. 감염 후 90일과 150일에는 칼슘화된 충체만이 관찰되며 충체주위는 섬유조직으로 대체되고 소수의 염증세포 만이 모여 있었다. 3. ELISA를 이용하여 혈청내 Is G항체가의 측정결과 감염 후 기간에 따른 카 군별 흡광도(O.D.)의 평균(${\pm}표준편차$)치가 대조군 0.165(${\pm}0.144$), 3일 0.257(${\pm}0.194$), 13일 0.448(${\pm}0.257$), 20일 0.662(${\pm}0.311$), 30일 1.113(${\pm}0.336$), 60일 0.993(${\pm}0.331$), 90일 0.740(${\pm}0.185$), 150일에 0.376이 었다. 이상의 결과로 미루어 토끼에 감염된 아니사키스는 감염 1주 경에 죽고, 2주 정도 까지는 형태학적 구조를 유지하지만, 20일 이후에는 괴사되며, 30일 이후에는 숙주 세포에 의하여 파괴 흡수되거나 석회화되는 과정을 겪고, 90일 이후에는 석회화된 것 이외에는 거의 흡수되어 관찰되지 않는다고 할 수 있겠다. 충체가 감염된 후 죽어서 흡수되기 시작하는 30일 정도의 기간동안 집중적으로 충체의 항원이 방출되어 항체가가 위와 같은 변화양상을 보인다고 판단된다. 감염 150일에는 항체가가 뚜렷하게 감소한 상태이므로 감염 후 20~90일에는 ELISA가 유용한 혈청학적 진단법이 될 수 있을 것으로 보인다. 실제로 진단에 적용하기 위해서는 교차 반응등에 관하여 더 연구가 진행되어야 할 것이다.

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In vitro에서 polycalcium 복합조성물이 파골세포와 조골세포에 미치는 영향 (In vitro Activities of Polycalcium, a Mixture of Polycan and Calcium Lactate-Gluconate, on Osteoclasts and Osteoblasts)

  • 최재석;김주완;김기영;문승배;하유미;구세광;조광근;최인순
    • 생명과학회지
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    • 제21권8호
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    • pp.1199-1203
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    • 2011
  • 본 실험에서는 폴리칸(베타-글루칸)과 칼슘 락테이트 글루코네이트 1:9 (g/g) 복합 조성물인 Polycalcium의 시험관 내(in vitro) 골다공증에 대한 효과를 사람 유래 조골세포(human primary osteoblast)와 설치류 유래 파골 전구세포(raw264.7 cell)를 이용하여 평가하였다. Polycalcium이 조골세포에 미치는 영향을 확인한 결과, 10 mg/ml 농도의 polycalcium 처리군에서 무처리 대조군에 비해 유의성 있는 조골세포의 수적 증가가 각각 배양 3, 7 및 10일 후에 확인되었으며, 또한 10 mg/ml 농도의 polycalcium 처리군에서 무처리 대조군에 비해 유의성있는 ALP함량의 증가가 확인되었다. Polycalcium이 파골세포에 미치는 영향을 확인한 결과, 각각 $10^{-5}$, $10^{-3}$$10^{-1}$ mg/ml polycalcium 처리군에서 무처리 대조군에 비해 유의성 있는 파골세포의 수적 감소가 배양 4일 후에 확인되었다. 이 같은 결과를 바탕으로, polycalcium이 조골세포의 증식 촉진 효과와 함께 파골세포 형성 억제 효과가 있는 것으로 확인되었다.

Ischemia에 의해 유발된 흰쥐의 적출 심장 손상에 대한 Cyclobuxine D의 보호효과 (Effects of Cyclobuxine D on the Derangement Induced by Ischemia and Reperfusion in the Isolated Rat Heart)

  • 이종화;문창규;권준택;조병헌;김유재;김종배;김창호;차영덕;김영석
    • 대한약리학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.7-12
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    • 1990
  • 흰쥐로 부터 심장을 적출하여 Langendorff 관류장치에 현수하여 Krebs-Hensleit 영양액으로 분당 12ml속도로 30분간 관류시킨 후 관류 속도를 분당 1ml로 줄여(ischemia)60분간 관류시키면, 적출심장의 수축력이 현저히 감소되었고, resting tension이 현저히 증가되었다. 또 적출심장으로부터 유출되는 관류액의 250nm에서의 UV흡광치는 증가되었으며, 좌심실내의 칼슘의 농도는 대조군보다 상당히 증가되었다. 본 실험에서는 흰쥐에서 항염증작용, 혈압강하 및 서맥 작용, 평활근 및 심장근에서 근이완작용을 나타내는 cyclobuxine D의 ischemia에 의해 유도된 심장손상에 대한 보호효과를 관찰하였다. Cyclobuxine D(100ng/ml)는 ischemia에 의해 유발된 적출심장의 수축력 감소와 resting tension의 증가를 유의하게 억제하였으며, 심장으로부터의 ATP metabolites의 유출과 좌심실내의 칼슘 축적을 억제시켰다. 이상의 결과는 Cyclobuxine D가 ischemia에 의해 유발된 손상으로 부터 심장을 보호할 수 있음을 나타내며, 이는 cyclobuxine D의 심장세포내의 칼슘 유입 억제작용에 기인하는 것으로 사려된다.

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흰쥐 적출 방광 배뇨근의 수축성에 대한 Imipramine의 작용과 Calcium동원 기전과의 관계 (Mechanism of Inhibitory Effect of Imipramine on Isolated Rat Detrusor Muscle in Relation to Calcium Modulation)

  • 이종범;유계준;하정희;권오철;이광윤;김원준
    • 대한약리학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.81-89
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    • 1992
  • 항우울제에 속하는 imipramine은 유뇨증에 대한 치료제로서도 널리 사용되고 있다. Imipramine이 유뇨증 치료제로서의 명백한 치료효과를 보이기는 하나, 그 작용기전에 대해서는 아직 논란이 많다. 그 중 가장 유력한 설은 말초성 자율신경에 대한 작용으로서 무스카린성 길항작용과 교감신경말단에서의 catecholamine 재섭취 방해작용 및 직접적인 방광근 이완 작용 등이 제시되고 있다. 또 최근에는 방광 평활근에 대한 직접작용에 칼슘 이동 억압 작용이 중요한 역할을 한다고 주장되고 있다. 이에 본 실험에서는 흰쥐의 적출방광 배뇨근 절편을 사용하여 imipramine의 항유뇨작용과 calcium동원과의 관련성을 추구하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 배뇨근 절편은 전기장자극에 의해 주파수의존적으로 수축하였는데, 이 전기장자극 유발 수축반응은 imipramine에 의해 농도 의존적으로 억제되었고 고농도에서는 완전히 소실되었으나, atropine에 의해서는 고농도에서도 소실되지 않았다. 2. Imipramine은 자발수축 및 기본 장력에 대하여 이들을 농도 의존적인 양상으로 억제하였으며, 이 억제작용은 diltiazem에 의한 억제와 유사하였다. 그러나 atropine은 배뇨근절편의 기본장력이나 자발수축에 아무런 영향도 미치지 않았다. 3. $^*Imipramine$은 bethanechol 유발수축과 adenosine triphosphate (ATP) 유발수축을 농도의존적으로 억압하였다. 4. Imipramine은 칼슘배제용액에서 칼슘 첨가에의한 수축성의 회복을 억제하였는데, 이러한 작용은 diltiazem보다 그 효력이 낮았으나 그 작용양상은 유사하였다. 5. Imipramine에 의해 감소되었던 배뇨근절편의 기본장력은 calcium ionophore인 A23187에 의해 회복되었다. 칼슘배제 영양액에 장시간 노출됨으로써 기본장력은 소실되었으며, imipramine을 전처치한 경우는 A23187첨가에 의해 장력이 회복되지 않았으나, 세포내칼슘 유리억제제인 trimethoxybenzoic acid 8-(diethylamino)octyl ester [TMB-8]을 전처치한 경우 A23187은 배뇨근의 기본장력을 현저히 회복시켰다. 이상의 결과로 미루어 보아 imipramine의 배뇨근 수축 억제작용의 기전에는 무스카린성 및 퓨린성 수용체봉쇄작용도 관여하나, 주된 기전은 평활근세포에 직접 작용하여 세포외 칼슘의 유입을 억제하는 것으로 사료된다.

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CRF1 길항제 스크리닝을 위한 에쿼린 기반 세포실험 개발연구 (Development of an aequorin-based assay for the screening of corticotropin-releasing factor receptor antagonists)

  • 노효진;이승호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.7575-7581
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    • 2015
  • corticotropin releasing factor(CRF)는 스트레스에 의해 유도되는 신경펩타이드 물질들 중 하나로서 모발의 손실 및 재성장에 영향을 미친다고 광범위하게 제기되어 왔다. 이에 CRF1 수용체 길항제 개발을 위하여 세포 내 칼슘 신호전달 기전을 이용한 스크리닝 시스템을 개발하고 최적화 연구를 수행하고자 하였다. 이를 위하여 에쿼린 모체세포에 CRF1 수용체와 만능 G 단백질인 G${\alpha}$16 유전자를 동시에 발현시켜 안정화 세포주를 구축하였다(HEK293a16/hCRF1). 표준 효현제인 sauvagine의 반응이 임시 발현세포와 비교하여 안정화 세포주에서 농도 의존적 반응 범위가 12배 이상 증가하였으며($EC_{50}:15.21{\pm}1.83nM$), 이에 따라 길항제 스크리닝에 필수적인 안정적인 신호와 높은 용매 허용도를 확보할 수 있었다. CRF1 수용체에 대한 표준 길항제인 antalarmin과 CP154526에 대한 $IC_{50}$ 수치는 각각 $414.1{\pm}5.5$$290.7{\pm}1.9nM$로 확인되었는데 냉동보관세포의 경우에도 유사한 결과를 얻었다. 에쿼린 기반 세포 기능실험의 최적화 연구를 통해 구축된 CRF 수용체 안정화 세포주는 모발의 재형성과 관련된 신규의 기능성 화장품 및 조절물질 개발 연구에 적극적으로 활용 가능 할 것으로 판단된다.

자하거의 tyrosine kinase Src, cyclooxygenase 발현, PGE2 합성 등의 저해를 통한 골질재흡수 억제효과 (Jahage, Hominis Placenta(HP), suppress bone resorption by inhibition of tyrosine kinase Src, cycloozygenase expression and PGE2 synthesis)

  • 양정민;이태균;김동일
    • 대한한방부인과학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.56-73
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    • 2007
  • Purpose: 이 실험은 골다공증의 치료약물로 자하거의 골질재흡수 억제효과를 검토하기 위하여 설계되었다. Methods: 자하거의 골질재흡수 효과를 확인하기 위하여 생쥐의 두개골 골모세포를 이용하여 Cyclooxygenase-1(COX-1), COX-2, $TGF-{\beta}$, $L-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$, IL-6, prostaglandin E2등의 활성화 정도를 측정하였으며, 골조직의 미세구조적 변화를 확인하였다. Results: 자하거는 $IL-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$, IL-6 또는 그 세가지의 조합에 의하여 유발된 PGE2의 생성 뿐만 아니라 COX-2 mRNA 수치도 감소시켰으나 COX-1 mRNA 수치에는 영향을 주지 않았다. 이로써 자하거는 시험관내에서 그리고 생체내에서 펩티드의 인산화를 억제함으로써 골의 재흡수를 저해하였다. 그리고 자하거는 생쥐에서 $IL-1{\beta}$에 의해 유발된 고칼슘혈증을 감소시켰고, 골의 재흡수를 저해하는 경로를 통하여 골에 대한 보호효과를 보여줌으로써 조기에 난소 절제한 쥐에서 골질감소와 미세구조적 변화를 부분적으로 방지하였다. 이러한 결과는 PGE2 생성에 대한 $IL-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$, IL-6사이의 상승효과는 COX-2의 유전자 발현이 증가한 결과이며 이러한 tyrosine kinase가 생쥐의 두개골 골모세포에서 COX-2의 신호전달에 관계한다는 것을 보여준다. Conclusion: 자하거가 생쥐의 두개골 골모세포에서 여러 신호전달물질의 활성화를 통하여 골질재흡수를 저해하는 특성을 확인함으로써 앞으로 골다공증의 예방과 치료에 대한 추가적인 임상연구가 필요할 것으로 사료된다.

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신경세포에서의 Human Cytomegalovirus 증식과 이에 따른 세포내 유리칼슘 농도 변화 (Human Cytomegalovirus Replication and $Ca^{2+}$ Response in Human Cell Lines of Neuronal Origin)

  • 강경희;이찬희
    • 대한바이러스학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-8
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    • 1996
  • Human cytomegalovirus (HCMV) replication and $Ca^{2+}$ response in human cell lines of neuronal origin were investigated. SK-N-SH (neuroblastoma cells) and A172 cells (glioblastoma cells) were used. SK-N-SH cells were permissive for HCMV multiplication with a delay of one day compared to virus multiplication in human embryo lung (HEL) cells. The delay of HCMV multiplication in SK-N-SH cells appeared to be correlated with a delay in the $Ca^{2+}$ response. The cytoplasmic free $Ca^{2+}$ concentration ($[Ca^{2+}]_i$) began to increase at 12 h p.i. in HCMV-infected SK-N-SH cells, while $[Ca^{2+}]_i$ increase in HCMV-infected HEL cells was observed as early as 3 h p.i. On the whole, the level of the increase in $[Ca^{2+}]_i$ in SK-N-SH cells was about 30% of that in HEL cells. On the other hand, in A172 cells infected with HCMV, neither production of infectious virus nor detectable increase in $[Ca^{2+}]_i$ was observed. Treatment with TPA of HCMV-infected SK-N-SH cells resulted in $[Ca^{2+}]_i$ increase at 6 h p.i. The stimulatory effect of TPA on HCMV- induced $[Ca^{2+}]_i$ increase continued until 12 h p.i., but TPA failed to stimulate the $Ca^{2+}$ response in SK-N-SH cells at 24 h p.i., suggesting that the effect of TPA had disappeared in SK-N-SH cells at that time point. In conclusion, SK-N-SH cells are permissive for HCMV replication and the delay in $Ca^{2+}$ response may be a consequence of the lower responsiveness of SK-N-SH cells than HEL cells to HCMV infection.

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Dimethyl sulfoxide에 의한 세포내 칼슘이온 농도 증가가 안정적으로 형질 전환된 초파리 S2 세포에서 재조합 사람 cyclooxygenase 1의 발현에 미치는 영향 (An Increased Intracellular Calcium Ion Concentration in Response to Dimethyl Sulfoxide Correlates with Enhanced Expression of Recombinant Human Cyclooxygenase 1 in Stably Transfected Drosophila melanogaster S2 Cells)

  • 장경화;박종화;김도형;정하영;황보전;이현호;이희영;손동화;김원용;정인식
    • KSBB Journal
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    • 제27권5호
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    • pp.313-318
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    • 2012
  • Dimethyl sulfoxide (DMSO) increased the intracellular calcium ion concentration in stably transfected Drosophila melanogaster S2 cells expressing recombinant cyclooxygenase 1 (COX-1). DMSO did not increase the Drosophila NOS (dNOS) transcript level in calcium chelator-treated cells. Expression of recombinant COX-1 due to DMSO was diminished in cells treated with calcium chelators or channel blockers. Our results indicate that an increased intracellular calcium ion concentration due to DMSO is associated with up-regulation of the dNOS gene, leading to enhanced expression of COX-1.

B16 흑색종세포에서 로바스타틴에 의한 멜라닌 합성 촉진효과에 미치는 세포내 칼슘의 역할 (Role of Intracellular $Ca^{2+}$ in the Lovastatin-Induced Stimulation of Melanin Synthesis in B16 Melanoma Cells)

  • 이용수
    • 약학회지
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    • 제57권1호
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    • pp.24-31
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    • 2013
  • Although statins, inhibitors of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) reductase, have been shown to increase melanin synthesis, the exact mechanism of this action is not fully understood. In this study we investigated the possible involvement of intracellular $Ca^{2+}$ signal in the mechanism of stimulation of melanin synthesis induced by lovastatin in B16 cells. Lovastatin stimulated the production of melanin in a dose-dependent manner in the cells. Treatment with mevalonate, FPP and GGPP, precursors of cholesterol, did not significantly suppress the lovastatin-induced melanin production, suggesting that inhibition of cholesterol synthesis may not be involved in the mechanism of the action of lovastatin. In addition, lovastatin did not significantly alter the cAMP concentration and the stimulated production of melanin by lovastatin was not significantly changed by treatment with H89, a potent inhibitor of protein kinase A, which demonstrates that cAMP pathway may not be involved. However, lovastatin increased intracellular $Ca^{2+}$ concentration in a dose-related fashion. Treatment with EGTA, an extracellular $Ca^{2+}$ chelator did not significantly alter the lovastatin-induced intracellular $Ca^{2+}$ increase and melanin synthesis, whereas intracellular $Ca^{2+}$ reduction with BAPTA/AM and intracellular $Ca^{2+}$ release blockers (dantrolene and TMB-8) completely blunted these actions of lovastatin. Taken together, these results suggest that the intracellular $Ca^{2+}$ release may play an important role in the lovastatin-induced stimulation of melanin synthesis in B16 cells. These results further suggest that lovastatin may be useful for the treatment of hypopigmentation disorders, such as vitiligo.