• 제목/요약/키워드: Ultraviolet induced skin damage

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Combination of red ginseng and velvet antler extracts prevents skin damage by enhancing the antioxidant defense system and inhibiting MAPK/AP-1/NF-κB and caspase signaling pathways in UVB-irradiated HaCaT keratinocytes and SKH-1 hairless mice

  • Van-Long Truong;Yeon-Ji Bae;Ji-Hong Bang;Woo-Sik Jeong
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제48권3호
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    • pp.323-332
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    • 2024
  • Background: Studies have reported that the combination of two or more therapeutic compounds at certain ratios has more noticeable pharmaceutical properties than single compounds and requires reduced dosage of each agent. Red ginseng and velvet antler have been extensively used in boosting immunity and physical strength and preventing diseases. Thus, this study was conducted to elucidate the skin-protective potentials of red ginseng extract (RGE) and velvet antler extract (VAE) alone or in combination on ultraviolet (UVB)-irradiated human keratinocytes and SKH-1 hairless mice. Methods: HaCaT cells were preincubated with RGE/VAE alone or in combination for 2 h before UVB (30 mJ/cm2) irradiation. SKH-1 mice were orally given RGE/VAE alone or in combination for 15 days before exposure to single dose of UVB (600 mJ/cm2). Treated cells and treated skin tissues were collected and subjected to subsequent experiments. Results: RGE/VAE pretreatment alone or in combination significantly prevented UVB-induced cell death, apoptosis, reactive oxygen species production, and DNA damage in keratinocytes and SKH-1 mouse skins by downregulating mitogen-activated protein kinases/activator protein 1/nuclear factor kappa B and caspase signaling pathways. These extracts also strengthened the antioxidant defense systems and skin barriers in UVB-irradiated HaCaT cells and SKH-1 mouse skins. Furthermore, RGE/VAE co-administration appeared to be more effective in preventing UVB-caused skin injury than these extracts used alone. Conclusion: Overall, these findings suggest that the consumption of RGE/VAE, especially in combination, offers a protective ability against UVB-caused skin injury by preventing inflammation and apoptosis and enhancing antioxidant capacity.

Enhancement of UVB radiation-mediated apoptosis by knockdown of cytosolic NADP+-dependent isocitrate dehydrogenase in HaCaT cells

  • Lee, Su Jeong;Park, Jeen-Woo
    • BMB Reports
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    • 제47권4호
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    • pp.209-214
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    • 2014
  • Ultraviolet B (UVB) radiation induces the production of reactive oxygen species (ROS) that promote apoptotic cell death. We showed that cytosolic $NADP^+$-dependent isocitrate dehydrogenase (IDPc) plays an essential role in the control of cellular redox balance and defense against oxidative damage, by supplying NADPH for antioxidant systems. In this study, we demonstrated that knockdown of IDPc expression by RNA interference enhances UVB-induced apoptosis of immortalized human HaCaT keratinocytes. This effect manifested as DNA fragmentation, changes in cellular redox status, mitochondrial dysfunction, and modulation of apoptotic marker expression. Based on our findings, we suggest that attenuation of IDPc expression may protect skin from UVB-mediated damage, by inducing the apoptosis of UV-damaged cells.

Phloroglucinol Attenuates Ultraviolet B-Induced 8-Oxoguanine Formation in Human HaCaT Keratinocytes through Akt and Erk-Mediated Nrf2/Ogg1 Signaling Pathways

  • Piao, Mei Jing;Kim, Ki Cheon;Kang, Kyoung Ah;Fernando, Pincha Devage Sameera Madushan;Herath, Herath Mudiyanselage Udari Lakmini;Hyun, Jin Won
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제29권1호
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    • pp.90-97
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    • 2021
  • Ultraviolet B (UVB) radiation causes DNA base modifications. One of these changes leads to the generation of 8-oxoguanine (8-oxoG) due to oxidative stress. In human skin, this modification may induce sunburn, inflammation, and aging and may ultimately result in cancer. We investigated whether phloroglucinol (1,3,5-trihydroxybenzene), by enhancing the expression and activity of 8-oxoG DNA glycosylase 1 (Ogg1), had an effect on the capacity of UVB-exposed human HaCaT keratinocytes to repair oxidative DNA damage. Here, the effects of phloroglucinol were investigated using a luciferase activity assay, reverse transcription-polymerase chain reactions, western blot analysis, and a chromatin immunoprecipitation assay. Phloroglucinol restored Ogg1 activity and decreased the formation of 8-oxoG in UVB-exposed cells. Moreover, phloroglucinol increased Ogg1 transcription and protein expression, counteracting the UVB-induced reduction in Ogg1 levels. Phloroglucinol also enhanced the nuclear translocation of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) as well as Nrf2 binding to an antioxidant response element located in the Ogg1 gene promoter. UVB exposure inhibited the phosphorylation of protein kinase B (PKB or Akt) and extracellular signal-regulated kinase (Erk), two major enzymes involved in cell protection against oxidative stress, regulating the activity of Nrf2. Akt and Erk phosphorylation was restored by phloroglucinol in the UVB-exposed keratinocytes. These results indicated that phloroglucinol attenuated UVB-induced 8-oxoG formation in keratinocytes via an Akt/Erk-dependent, Nrf2/Ogg1-mediated signaling pathway.

Combination of Grapefruit and Rosemary Extracts Has Skin Protective Effect through MMPs, MAPKs, and the NF-κB Signaling Pathway In Vitro and In Vivo UVB-exposed Model

  • Yoon, Yeo-Cho;Choi, Hee-Jeong;Park, Ji-Hyun;Diniyah, Nurud;Shin, Hyun-A;Kim, Mi-Yeon
    • 한국자원식물학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.633-643
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    • 2019
  • Long-term ultraviolet (UV) exposure accelerates the phenomenon of skin photo-aging by activating collagenase and elastase. In this study, we aimed to investigate the effects of a combination of grapefruit and rosemary extracts (cG&Re) on UVB-irradiated damage in HaCaT cells and dorsal mouse skin. In HaCaT cells, cG&Re recovered UVB-reduced cell viability and inhibited protein expression of mitogen-activated protein kinases (MAPKs), such as extracellular signal-regulated kinases (p-Erk), c-Jun N-terminal kinases (p-JNK), and a class of MAPKs (p-P38). Also, cG&Re suppressed UVB-induced collagen and elastin degradation by decreasing matrix metalloproteinases (MMPs) and nuclear factor kappa light chain enhancer of activated B cells (NF-κB) expression, which is a transcription factor. Similar results were observed in dorsal mouse skin. Taken together, our data indicate that cG&Re prevent UVB-induced skin photo-aging due to collagen/elastin degradation via activation of MAPKs, MMPs, and the NF-κB signaling pathway in vitro and in vivo.

자외선에 의한 세포손상에 대한 말채나무잎의 보호효과 (The Protective Effects of Cornus walteri Wanger Leaves against UV Induced Cellular Damage in Human Fibroblast)

  • 박현철;정택규;윤경섭
    • 대한화장품학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.1-7
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    • 2015
  • 말채나무는 한국의 민간요법으로 사용되던 약재이다. 자외선은 피부의 광손상을 일으키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 자외선에 의한 손상된 세포를 회복시키기 위해서 효소처리 된 말채나무잎추출물(CWE)을 사용하였다. 섬유아세포에 UVB를 조사한 후, CWE를 처리하여 세포의 회복을 조사하였다. UVB를 조사한 섬유아세포에는 caspase-3 활성, phospho-p53, ${\gamma}H2AX$, cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs) formation, 그리고 DNA fragmentation이 증가하게 된다. 그러나 CWE를 UVB가 조사된 섬유아세포에 12 h 처리하였을 때 caspase-3 활성, phospho-p53, ${\gamma}H2AX$, CPDs formation, 그리고 DNA fragmentation이 감소하였다. 또한 CWE은 인체첩포시험을 통해 인체피부에 자극을 유발하지 않음을 확인하였다. 이러한 결과를 종합할 때 CWE는 자외선에 대한 광보호 효과가 있는 원료로서 가능성을 가지고 있다고 판단된다.

쿠메스트롤의 미토콘드리아 생합성 증가를 통한 피부 광노화 예방 효과 (Beneficial Effect of Coumestrol on Ultraviolet B-Induced Skin Photoaging through Mitochondrial Biogenesis)

  • 김수경;김정기;서대방;이상준
    • 대한화장품학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.237-245
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    • 2012
  • 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.

약용식물추출물의 광보호 효과와 항염증 효과 연구 (Photoprotection and Anti-inflammatory Effects of Chinese Medical Plants)

  • Jin-Hwa, Kim;Sung-Min, Park;Gwan-Sub, Sim;Bum-Chun , Lee;Hyeong-Bae, Pyo
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.227-233
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    • 2004
  • 자외선이 피부에 지속적으로 조사되면 썬번, 염증, 광노화와 같은 다양한 부작용이 생기게 된다. 따라서 광손상에 대한 보호작용은 점점 중요성이 인식되고 있으며, 천연 식물추출물에서 자외선에 대한 광보호효과가 있는 안전하고 효과적인 물질개발에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 자외선에 의해 유도된 피부손상에 대한 보호효과가 우수한 천연식물추출물에 대한 것이다. 향나무, 능소화, 비자추출물에서 자외선에 의해 생성되는 라디칼에 대한 항산화효과, MMP 발현 및 활성 저해, 염증관련 사이토카인인 인터루킨 1알파, 6, 프로스타글란딘 E$_2$ 생성저해효과 등으로 피부세포보호 효과를 연구하였다. 실험결과 천연추출물 중 향나무추출물과 능소화추출물이 프리라디칼 및 슈퍼옥사이드 라디칼 소거효과가 우수하게 나타났으며 피부 콜라겐과 같은 메트릭스를 분해하는 효소인 MMP-1의 활성 및 발현 저해효과는 섬유아세포에서 UVA 조사에 의한 실험에서 우수하게 나타났으며, 피부세포 배양액에 대해 zymography를 실시하여 활성이 감소됨을 확인하였다. 피부 각질형성세포에서 자외선에 의해 유도된 염증관련 사이토카인인 인터루킨 6의 발현량 실험에서도 무처리군에 비해 향나무추출물이 인터루킨 6을 30% 정도 저해효과가 나타났으며, 염증반응 중 cyclooxygenase(COX)에 의한 경로에서 생성되는 프로스타글란딘 E$_2$의 생성량도 감소시켰다. 사람피부에서 SLS (0.5%) 첩포로 유발된 자극성 피부염의 항염증 효과 평가 시 SLS에 의해 유발되는 자극정도가 피검자의 피부상태에 따라 다양하게 나타났으며, 향나무 추출물 함유 에멀젼 제품 도포 실험에서는 피부 홍반 완화 효과와 피부장벽 회복효과가 우수하게 나타났다. 이상의 결과로 향나무추출물은 자외선 조사 및 SLS에 의한 피부손상에 대한 피부세포보호작용이 우수하여 광노화에 대응하는 자극완화 소재로서의 화장품 응용 가능성을 확인하였다.

향나무추출물의 광손상으로부터 피부세포 보호와 자극완화 효과에 대한 연구 (Protection of UV-derived Skin Cell Damage and Anti-irritation Effect of Juniperus chinensis Xylem Extract)

  • 김진화;박성민;심관섭;이범천;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.63-71
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    • 2004
  • 태양광선과 산소는 피부세포에 자유라디칼(free radical)과 활성산소종(Reactive oxygen species, ROS)을 생성시켜 DNA의 손상과 세포막 지질의 과산화를 유발한다. 또한 콜라겐과 같은 세포 외 기질을 파괴하는데 관여하는 효소(matrix metallo-proteinhse, MMPs)의 발현에 영향을 주어, 결합조직을 손상시키며, 피부 염증을 유발시켜 조직을 파괴하고 노화를 가속화시킨다. 본 연구는 자외선과 SLS에 의한 피부손상에 대한 향나무추물물의 피부 보호 효과에 대한 것이다. 실험 결과 프리라디칼 및 슈퍼옥사이드 라디칼 소거 효과가 우수하게 나타났으며, 피부 콜라겐과 같은 메트릭스를 분해하는 효소인 MMP-1의 활성 및 발현 저해 효과는 섬유아세포에서 UVA 조사에 의한 실험에서 우수하게 나타났으며, 피부세포 배양액에 대해 zymography를 실시하여 활성이 감소됨을 확인하였다. 피부 각질형성세포에서 자외선에 의해 유도된 염증관련 사이토카인인 인터루킨 6의 발현량 실험에서도 무처리군에 비해 향나무추출물이 인터루킨 6를 30% 정도 저해효과가 나타났으며, 염증반응 중 cyclooxygenase (COX)에 의한 경로에서 생성되는 프로스타글란딘 E$_2$의 생성량도 감소시켰다. 사람 피부에서 SLS (0.5%)첩포로 유발된 자극성 피부염의 항염증 효과 평가 시 SLS에 의해 유발되는 자극정도가 피검자의 피부상태에 따라 다양하게 나타났으며, 향나무추출물 함유 에멀젼 제품 도포 실험에서는 피부 홍반 완화 효과와 피부장벽 회복 효과가 우수하게 나타났다. 따라서 향나무추출물은 자외선 조사 및 SLS에 의한 피부손상에 대한 보호 효과를 가진 화장품에서 우수한 소재로 적용될 수 있다. 녹두추출물을 화장품에 사용하였을 경우 우수한 항자극 효과를 보임을 확인하였다.완화시키는데 기여하였다. 이러한 결과를 종합하여 한국에서 삼림쇠퇴를 유발할 수 있는 스트레스요인들의 잠재적 상호작용을 모식화하였다. 나아가 그것을 완화할 수 있는 복원방안을 토양개량과 식생복원의 측면에서 제시하였다. mg/l)치 농도가 높을지라도 이것이 낮은 cinnamic acid와 protocatechuic acid에서 현저한 억제현상을 보였다. 서양등골나물 임상의 토양보다 서양등골나물이 분포하지 않는 토양의 중금속 함량이 전반적으로 높았다. 특히 Al, Fe 및 Mn의 함량이 높았으며 이들 중금속은 total phenolic compound 함량이 높은 잎에 대부분이 축적되었다." separating himself from the real world. Thirdly, The nature of "Gang-Ho" is 'absence of worldly desire' and 'cordiality' that one could be deserved his diligency becoming a part of the harmonious idealistic living place. Fourthly, on the character of story teller. Originally he is a incomer of "Gang-Ho" from real world. so that reason, he is showing dualism not to deny the loyalty oath to his king, while he intends to satisfy with the life in "Gang- Ho" separating himself from real world. As

Red ginseng oil promotes hair growth and protects skin against UVC radiation

  • Truong, Van-Long;Keum, Young-Sam;Jeong, Woo-Sik
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제45권4호
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    • pp.498-509
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    • 2021
  • Background: A wide range of environmental factors, such as diseases, nutritional deficiencies, ageing, hormonal imbalances, stress, and ultraviolet (UV) radiation, may affect the structure and function of the skin that covers the entire surface of the human body. In this study, we investigated roles of red ginseng oil (RGO) in enhancing skin functions, including hair growth and skin protection, using mouse models. Methods: For hair growth experiment, shaved dorsal skins of C57BL/6 mice were topically applied with vehicle, RGO, RGO's major compounds, or minoxidil for consecutive 21 days and skin tissues were examined the hair growth promoting capacity. For skin protection experiment, SKH-1 hairless mice were topically applied with vehicle or RGO twice a day for three days prior to exposure to UVC radiation at 20 kJ/cm2. Skin tissues were collected to evaluate skin protective effects of RGO. Results: Topical application of RGO to C57BL/6 mice effectively promoted hair regeneration by inducing early telogen-to-anagen transition and significantly increasing the density and bulb diameter of hair follicles. Major compounds, including linoleic acids and β-sitosterol, contributed to RGO-promoted hair growth. Treatment with RGO as well as its major components upregulated expression of hair growth-related proteins. Furthermore, in SKH-1 hairless mice, RGO had a protective effect against UVC-induced skin damage by inhibiting inflammation and apoptosis, as well as inducing cytoprotective systems. Conclusion: These data suggest that RGO may be a potent agent for improving skin health and thereby preventing and/or treating hair loss and protecting skin against UV radiation.

인간피부 섬유아세포에서 UVB 유도된 산화 스트레스와 기질금속단백질가수분해효소 발현에 블루베리의 저해능 (Inhibitory Activity of Blueberries on UVB-induced Oxidative Stress and Matrix Metalloproteinase Expression in Human Skin Fibroblasts)

  • 장영아;김세기
    • 생명과학회지
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    • 제29권12호
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    • pp.1321-1328
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    • 2019
  • 자외선B(UVB: 290-320 nm) 방사선으로도 알려진 중간 파장 태양광선은 인간에게 조기 노화 및 산화손상에 의존하는 피부암을 유발할 수 있다. UVB가 유발하는 반응성 산소종(ROS)의 형성은 종종 이러한 광선에 과도하게 노출되는 결과로 MMP-1과 MMP-3와 같은 매트릭스 금속단백질(MMP)을 활성화할 수 있다. 이 효소들은 인간의 섬유질에서 type 1형 콜라겐을 분해한다. 본 연구에서는 블루베리(EEB)의 에틸 아세테이트 추출물의 항산화 및 항노화 효과를 평가했다. 블루베리의 항산화 실험은 DPPH 분석과 CCD-986sk 세포를 사용하여 ROS 생성을 평가했다. 블루베리의 주름방지 효능을 평가하기 위해 MMP-1 생성과 type 1형 procollagen 합성을 평가하고 Western Blot과 RT- PCR을 통해 MMP 1, 3의 발현량을 평가하였다. EEB는 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼의 소거능을 보이며 UVB에 유도된 ROS의 생성을 저해하였다. 또한 EEB는 procollagen 생성감소 및 MMP-1 생성량의 증가 등 광노화 및 피부암과 관련된 UVB로 야기되는 과정을 억제하였다. 더 정확히 말하면, EEB (50㎍/ml)는 MMP-1과 -3의 mRNA와 단백질 발현을 현저히 억제하였다. EEB의 항노화 효과는 항산화 작용에 기인한다. 이러한 연구 결과는 EEB가 type 1형 procollagen, MMP-1, MMP-3의 수준을 조절함으로써 인간 섬유아세포에서 UVB가 유발하는 노화로부터 보호 효과를 가지고 있음을 나타낸다.