• 제목/요약/키워드: Skin barrier protein

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마이크로니들을 이용한 FITC-BSA의 경피투과 거동 (Transdermal Permeation Behavior of FITC-BSA using Microneedle)

  • 김윤태;오아영;이준희;안식일;박종학;이한구;강길선
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제38권6호
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    • pp.357-363
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    • 2008
  • Penetration rate of large molecule through skin is very low due to the barrier effect of stratum corneum. Novel microneedle treatment device with roll was designed for transdermal delivery of large molecular drugs such as vaccine and protein drugs. The permeation rates of FITC labelled bovine serum albumin (FITC-BSA) as a model protein were determined using modified Franz diffusion cell and hairless mouse skin which were treated by hydrogel or solution containing FITC-BSA. Fluorescent spectrophotometer was used to analyze the concentration of FITC-BSA. Microscope using fluorescent filter was used to capture the image and location of FITC-BSA in the skin. We confirmed that permeation rate of BSA was increased with the treatment by microneedle and was increased by the increasing frequency of treatment. Furthermore, the permeation rate observed from hydrogel treated skin was significantly higher than that from solution treated skin.

Noninvasive Detection of Specific Diagnostic Biomarkers for Atopic Dermatitis

  • Chang, Jeong Hyun
    • 대한의생명과학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.15-22
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    • 2019
  • The diagnosis of atopic dermatitis (AD) includes a test that checks allergen-mediated skin reactions and a method of measuring the total IgE and allergen-specific IgE in blood. However, these test methods are performed directly on the patient, which cause some pain or discomfort. In addition, the skin response test or IgE may result in false negative in about 20% of patients. In the present study, to identify specific biomarkers, HaCaT cells were used as a human keratinocyte that make up the skin, were treated IL-4 and IL-13 for 24 hours to induce a situation similar to keratinocytes in AD patients. In the HaCaT cells, pro-inflammatory cytokine such as IL-5, IL-6, and MCP-1 were increased by IL-4 and IL-13 and skin barrier proteins was reduced by IL-4 and L-13. This results showed that a situation similar to the stratum corneum of an actual patient is induced in HaCaT cells. And then the secretions of Kallikrein (KLK) 5 and KLK7 protease were checked by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). It was specifically increased by IL-4 and IL-13. This showed that AD-related protease can be detected at the protein level using keratinocytes that can be taken in a non-invasive manner and suggested the possibility of applying it to AD diagnosis.

제주용암해수의 피부 보습 효과 연구 (Skin Hydration Effect of Jeju Lava Sea Water)

  • 이성훈;배일홍;민대진;김형준;박녹현;최지예;신진섭;김은주;이해광
    • 대한화장품학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.343-349
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    • 2016
  • 제주용암해수는 미네랄과 영양염류가 풍부한 물로 제주만이 보유한 지하수자원이다. 본 연구의 목적은 제주용암해수의 피부 보습효과를 확인하기 위한 것이다. 피부의 건조함을 막고 수분을 유지하기 위해서는 표피층의 장벽기능이 정상적으로 기능하고, 표피층 내 수분의 유지와 이동이 원활히 이루어져야 한다. 제주용암해수를 각질형성세포에 처리한 결과 표피층의 분화과정과 natural moisturizing factor (NMF) 생성과정에 관여하는 유전자인 필라그린과 caspase-14 유전자의 발현양이 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 막관통 단백질로 수분의 이동을 조절하는 aquaporin 3 (AQP3) 유전자 발현양과 단백질 발현양도 제주용암해수 처리에 의해 증가하였다. 인공피부를 이용한 실험에서 제주용암해수를 배지에 처리하고 배양한 결과 hyaluronic acid (HA)의 수용체인 CD44의 발현양이 증가하였다. 본 연구를 통해 제주용암해수는 피부 보습과 관련된 인자들의 발현양을 증가시켜 피부의 보습기능에 도움을 주는 것으로 사료되었다.

유산 및 글루코노락톤 혼합물을 함유하는 수중유형 나노에멀젼의 피부장벽개선 효과 (Effect of Oil in Water Nanoemulsion Containing a Mixture of Lactic Acid and Gluconolactone for Skin Barrier Improvement)

  • 홍지혜;최영덕;이계원;조영호
    • 생명과학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.905-914
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    • 2023
  • 본 연구에서는 lactic acid (LA) 및 gluconolactone (GL)의 피부 장벽 개선 효능을 평가하기 위하여 피부세포에서 필라그린, 로리크린, hyaluronic acid (HA), hyaluronan synthase-2 (HAS2), aquaporine-3 (AQP3)의 발현량 및 임상시험을 통한 수분 함유량과 경표피수분손실량(transepidermal water loss, TEWL)을 평가하였다. 장벽 기능(필라그린, 로리크린)과 보습 기능(HA, HAS2, AQP3)에 관련된 인자들의 발현량을 qRT-PCR과 Western blot으로 측정한 결과, H2O2 처리에 의해 감소된 인자들의 발현량이 LA, GL 및 혼합물 처리로 mRNA전사량과 단백질 발현량을 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.05). LA와 GL 혼합물을 함유하는 나노에멀젼을 에멀젼 반전법으로 제조한 결과 평균 입자 크기는 299.9±0.287 nm로 확인되었다. 나노에멀젼의 TEWL을 Vapometer로 측정한 결과, 제품 사용 2주 후 및 제품 사용 4주 후에 제품 사용 전에 비하여 각각 15.53%, 26.73% 정도 TEWL이 감소하는 것으로 나타났다(p<0.001). 나노에멀젼의 피부 수분함유량을 Corneometer로 측정한 결과, 제품 사용 2주 후 및 제품 사용 4주 후에 제품 사용 전에 비하여 각각 15.40%, 26.59% 정도 수분 함유량이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.001). 따라서 LA 및 GL의 피부 장벽 기능 및 보습 효과는 피부 보습 관련 단백질인 HA, HAS2 및 AQP3 발현 증가와 피부 장벽 기능의 주요인자인 필라그린과 로리크린의 발현 증가를 통한 수분 함유량 증가 및 TEWL 감소에 의해 나타나는 것으로 기능성 화장품 소재로서의 개발 가능성을 제시한다.

HaCaT 세포와 RBL2H3 세포에서 패모 추출물의 알레르기 염증 완화 효과 (Effect of Fritillariae Thunbergii Bulbus for Allergic Inflammation on HaCaT and RBL2H3 Cells)

  • 김은영;이비나;김재현;홍수연;김민선;박재호;김좌진;손영주;정혁상
    • 대한본초학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.23-31
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    • 2019
  • Objectives : The aim of this study was to investigate the effect for allergic-inflammation of Fritillariae Thunbergii Bulbus (FTB) on HaCaT cells and RBL2H3 cells. Methods : To investigate the effects of FTB for anti-inflammation in HaCaT cells, the cells were pretreated with FTB for 1h and then stimulated with $TNF-{\alpha}/IFN-{\beta}$ for 24h. Then thymus and activation-regulated chemokine (TARC) and Macrophage-derived chemokine (MDC) levels were analyzed with ELISA kit. Also to investigate the effect of skin barrier protein, the cells were treated with FTB of various concentrations, and then cells were harvested, expressions of skin barrier protein were measured with RT-PCR. To investigate the effects of FTB for anti-allergy in RBL2H3 cells, the cells were pre-treated with FTB for 1h, and then stimulated with A23187 for 30 min. ${\beta}$-hexosaminidase, IL-4 and $TNF-{\alpha}$ were measured using cultured media. The cells were harvested to analyze the mechanism of the effect for FTB via Western blot. Results : FTB did not show cytotoxicity in HaCaT and RBL2H3. In HaCaT cells, FTB significantly suppressed the expression of TARC, MDC at a dose-dependent manner and markedly increased formation of the skin barrier proteins. In RBL2H3 cells, FTB decreased release of the ${\beta}$-hexosaminidase, IL-4 and $TNF-{\alpha}$ in RBL2H3 through inhibition of the phosphorylation of JNK and p38, which are include in the signaling mechanism of MAPK Conclusion : These results indicate that FTB has an anti-inflammatory effect on the allergic response through blocking MAPK pathway. This suggest that FTB could be a therapeutic agent for allergic response.

Potential Role of Dietary Salmon Nasal Cartilage Proteoglycan on UVB-Induced Photoaged Skin

  • Hae Ran Lee;Seong-Min Hong;Kyohee Cho;Seon Hyeok Kim;Eunji Ko;Eunyoo Lee;Hyun Jin Kim;Se Yeong Jeon;Seon Gil Do;Sun Yeou Kim
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제32권2호
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    • pp.249-260
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    • 2024
  • New supplements with preventive effects against skin photodamage are receiving increasing attention. This study evaluated the anti-photoaging effects of salmon nasal cartilage proteoglycan (SPG), acting as a functional material for skin health. We administered SPG to in vitro and in vivo models exposed to ultraviolet B (UVB) radiation and assessed its moisturizing and anti-wrinkle effects on dorsal mouse skin and keratinocytes and dermal fibroblasts cell lines. These results showed that SPG restored the levels of filaggrin, involucrin, and AQP3 in the epidermis of UVB-irradiated dorsal skin and keratinocytes, thereby enhancing the keratinization process and water flow. Additionally, SPG treatment increased the levels of hyaluronan and skin ceramide, the major components of intercellular lipids in the epidermis. Furthermore, SPG treatment significantly increased the levels of collagen and procollagen type 1 by down-regulating matrix metalloproteinase 1, which play a crucial role in skin fibroblasts, in both in vitro and in vivo models. In addition, SPG strongly inhibited mitogen-activated protein kinase (MAPKs) signaling, the including extracellular signal-regulated kinase, c-Jun N-terminal kinase (JNK), and p38. These findings suggest that dietary SPG may be an attractive functional food for preventing UVB-induced photoaging. And this SPG product may provide its best benefit when treating several signs of skin photoaging.

상엽(桑葉) 추출물의 미백활성 및 피부섬유구조 형성에 미치는 효과 (Effect of Mori Follium Extract on the Melanogenesis and Skin Fibril Matrix)

  • 권오준
    • 대한본초학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.41-46
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    • 2016
  • Objectives : The Skin is composed of multiple layers, including the epidermis, dermis, and hypodermis. It provides a vital barrier structure that protects vertebrates from external environmental antigens, solvents, ultraviolet light, microorganisms, toxins, and weather conditions. Although several biological effects of Mori Follium have been reported, beneficial effects of Mori Follium in skin health remain unclear. In this study, we prepared water extract of Mori Follium (MLE) and evaluated the effects on melanin accumulation and expression levels of skin fibril-related proteins.Methods : The cytotoxicities of MLE in B16F10 melanoma and human skin fibroblasts (HSF) were examined by MTT assay. Inhibitory effect of MLE on the α-MSH- and IBMX-induced melanosis in B16F10 melanoma was examined. The expression levels of fibronectin, collagen 1α2, and CCN2 in MLE-treated HSF were analyzed by reverse transcription-polymer chain reaction (RT-PCR) and western blotting.Results : The MLE treatment for 24 h did not affect to the B16F10 and HSF at concentrations of 1, 10, 50, 100, 200, 400 and 800 ㎍/ml. The MLE treatment for 72 h significantly and dose dependently suppressed melanin accumulation in B16F10 melanoma. In addition, the MLE treatment up-regulated expression levels of skin fibril-related genes such as fibronectin, collagen 1α2, and CCN2 in HSF. Our western blot analysis revealed MLE-induced up-regulation of skin fibril-related genes required the activation of CCN2 protein.Conclusions : In conclusion, these findings suggest that the MLE could be used in development of cosmetic natural material of maintaining healthy skin.

HaCaT cell에서 황련 추출물(Coptis chinensis)의 피부보습과 항염증 효과 (Skin Moisturizing Properties and Anti-Inflammatory effects of extracts from Coptis chinensis in HaCaT cells)

  • 김은희;문영란;장영아
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.870-882
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    • 2021
  • 황련은 한의학에서 진정, 소염, 항균 및 해열 등의 여러 질병의 치료에 이용되어져 왔다. 본 연구에서는 UVB와 TNF-α/IFN-γ로 유도된 HaCaT 세포에서 피부장벽과 염증관련 인자에 대한 황련 열수 추출물(CCW)의 효과를 조사하고, 보습 및 항염증 소재로서의 가능성을 알아보고자 하였다. 각 질형성세포인 HaCaT 세포에서 CCW의 보습 및 항염 효과를 확인하기 위해 MTT assay를 통한 시료의 독성 평가를 실시하였다. 이를 바탕으로, HA(Hyaluronic acid) 생성량과 filaggrin의 protein 및 mRNA 발현을 측정하였다. TNF-α/IFN-γ로 자극된 HaCaT 세포에서 CCW는 농도 의존적으로 HA의 생성량을 증가 시켰고, filaggrin의 protein 및 mRNA 발현 측정 결과 CCW의 농도 증가에 따라 발현율도 증가하였다. UVB로 유도된 HaCaT 세포에서 CCW는 ROS의 생성을 감소 시켰고, 양성대조군(positive control)인 EGCG( (-)-epigallocatechin-3-gallate)와 유의한 결과를 보여 주었다. 또한, CCW는 염증성 사이토카인 TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8의 발현을 억제 시켰고, TNF-α/IFN-γ로 자극된 HaCaT 세포에서 피부 염증에 따른 주요 인자인 COX-2의 protein 및 mRNA 발현이 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는, 황련 열수 추출물의 보습 및 항염증 효과를 가지는 화장품 소재로서의 가치를 제안할 수 있다.

The Effect of Adiponectin on the Regulation of Filaggrin Expression in Normal Human Epidermal Keratinocytes

  • Choi, Sun Young;Kim, Min Jeong;Ahn, Ga Ram;Park, Kui Young;Lee, Mi-Kyung;Seo, Seong Jun
    • Annals of dermatology
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    • 제30권6호
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    • pp.645-652
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    • 2018
  • Background: Adiponectin, an adipokine secreted from adipocytes, affects energy metabolism and also shows anti-diabetic and anti-inflammatory properties. Recent studies have reported that adiponectin plays a role in regulating skin inflammation. Objective: This study aimed to investigate the effect of adiponectin on the expression of filaggrin (FLG) in normal human epidermal keratinocytes (NHEKs). Methods: NHEKs were serum-starved for 6h before being treated with adiponectin. Afterward, cell viability was assessed by MTT assay. We also treated with calcium, interleukin (IL)-4, and IL-13 to provide positive and negative comparative controls, respectively. Gene mRNA expression was quantified using real time reverse transcription polymerase chain reaction, and protein expression was evaluated using Western blot. To evaluate the relationship among mitogen-activated protein kinases (MAPKs), activator protein 1 (AP-1), and FLG, we also treated cells with inhibitors for MAPKs JNK, p38, and ERK1/2. Results: FLG and FLG-2 mRNA expression in NHEKs significantly increased after treatment with $10{\mu}g/ml$ adiponectin. Adiponectin also restored FLG and FLG-2 mRNA expression that was otherwise inhibited by treatment with IL-4 and IL-13. Adiponectin induced FLG expression via AP-1 and MAPK signaling. Conclusion: Adiponectin positively regulated the expression of FLG and could be useful as a therapeutic agent to control diseases related to disrupted skin barrier function.

신체 부위별 표피에서 밀착연접 단백질 중 오클루딘의 발현도 연구 (The Expression Pattern of the Tight Junction Protein Occludin in the Epidermal Context When Comparing Various Physical Samples)

  • 김지숙;장형석
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.267-272
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    • 2015
  • 밀착연접(tight junction)은 사람의 표피에서 관찰되는 세포간 이음(intercellular junction) 중 하나로서, 표피 과립세포층의 세포간격에 위치하여 인접한 세포들을 접합시키고 전해질과 수분의 이동을 조절하는 장벽기능을 비롯한 다양한 생물학적 기능을 수행한다. 이러한 밀착연접의 대표적 단백성분인 occludin은 그 발현도가 밀착연접의 표피-생물학적 기능성과 높은 상관관계가 있는 것으로도 알려져 있다. 본 연구에서는 신체 여러 부위의 정상피부에서 occludin의 발현도 또는 발현정도의 상이성 여부를 알아보기 위하여 occludin에 대한 항체를 이용한 간접 면역형광검사를 시행하여 그 결과를 비교 검토하고자 하였다. 신체 7개 부위별로 각 4개씩의 정상 피부조직을 채취하여 항 occludin 항체를 이용한 간접 면역형광검사를 시행한 결과, 양성반응을 보이는 최종 희석배수의 역수(reciprocal of end-point titer)로 표시한 부위별 occludin 항원의 발현도는 두피에서 300, 얼굴에서 600, 목에서 300, 팔에서 200, 배에서 600, 그리고 등과 다리에서는 모두 400으로 관찰되어 신체 부위별 occludin의 발현도에는 통계학적으로 유의한 차이가 있음을 알 수 있었다(p=0.001). 본 연구에서 관찰된 신체 부위별 occludin의 발현도의 차이는 밀착연접의 부위별 발현의 차등을 시사하는 소견으로서, 표피 피부장벽의 생물학적 기능의 가능한 부위별 차등성과도 관계가 있을 것으로 사료된다.