• 대한화장품학회지
• /
• 제44권1호
• /
• pp.95-101
• /
• 2018

표피는 각질형성세포의 분화로부터 재생되어 계층화되는 상피 조직으로서 물리적 장벽을 형성함으로써 다양한 외부 오염원으로부터 개체를 보호한다. 자가포식 작용(autophagy)은 단백질 축적물, 손상된 세포 소기관, 세포내 미생물 등이 리소좀으로 운반되고 분해되도록 매개하는 기작이다. 최근 연구 결과에 의하면 자가포식 작용이 각질형성세포의 대사 기관과 핵을 제거하여 각질층으로 최종 분화하는데 중요한 역할을 하는 것이 보고 되었다. 그러나 자가포식 작용을 촉진함으로써 표피 분화를 유도할 수 있는지는 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 천연물 유래 단일 화합물 라이브러리를 스크리닝하여 베타인(betaine)이 인간 각질형성세포주인 HaCaT 세포에서 세포질 내 LC3 punctate 소포체 및 LC3-I에서 LC3-II로의 변환을 증가시켜 자가포식 작용을 촉진함을 규명했다. 자가포식 작용의 억제 신호인 mTOR 경로는 베타인에 의해 영향을 받지 않았으므로, 베타인에 의해 유도된 자가포식 작용은 mTOR에 독립적임을 알 수 있었다. 베타인에 의해 촉진되는 자가포식 작용은 primary keratinocyte 및 skin equivalent에서도 관찰되었다. 또한, 베타인 처리된 인공피부에서 표피층 두께가 증가함을 확인하였다. 이러한 결과들로부터, 자가포식 작용의 새로운 조절소재로서 베타인이 표피의 턴오버를 촉진하여 표피의 장벽기능을 개선하고 피부노화를 방지할 수 있음을 시사한다.

• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제23권6호
• /
• pp.525-530
• /
• 2015

Ceramide is the most abundant lipid in the epidermis and plays a critical role in maintaining epidermal barrier function. Overall ceramide content in keratinocyte increases in parallel with differentiation, which is initiated by supplementation of calcium and/or vitamin C. However, the role of metabolic enzymes responsible for ceramide generation in response to vitamin C is still unclear. Here, we investigated whether vitamin C alters epidermal ceramide content by regulating the expression and/or activity of its metabolic enzymes. When human keratinocytes were grown in 1.2 mM calcium with vitamin C ($50{\mu}g/ml$) for 11 days, bulk ceramide content significantly increased in conjunction with terminal differentiation of keratinocytes as compared to vehicle controls (1.2 mM calcium alone). Synthesis of the ceramide fractions was enhanced by increased de novo ceramide synthesis pathway via serine palmitoyltransferase and ceramide synthase activations. Moreover, sphingosine-1-phosphate (S1P) hydrolysis pathway by action of S1P phosphatase was also stimulated by vitamin C supplementation, contributing, in part, to enhanced ceramide production. However, activity of sphingomyelinase, a hydrolase enzyme that converts sphingomyelin to ceramide, remained unaltered. Taken together, we demonstrate that vitamin C stimulates ceramide production in keratinocytes by modulating ceramide metabolicrelated enzymes, and as a result, could improve overall epidermal barrier function.

• 대한화장품학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.263-278
• /
• 2004

Ursolic acid (UA)와 oleanolic acid (ONA)는 pentacyclic triterpenoid 성분으로 많은 식물들과 의학, 임상용 허브 등에 존재한다. 이런 UA나 ONA는 free acid 형태로 나타나거나, 1개 이상의 당이 연결된 aglycone으로 triterpenoid 배당체를 구성한다. UA와 ONA는 유사한 구조를 가지며 비슷한 약리효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 최근 연구에 의하면, 항종양, 간보호, 항염증, 함암 및 항균역할을 하는 것으로 보고되고 있다. 우리는 급성 장벽손상 및 정상 무모쥐 피부에 미치는 영항에 대한 연구를 했다. UA와 ONA의 피부장벽 회복에 대한 효과를 평가하기 위해서, 8-12주 된 무모쥐를 테이프 스트리핑 한 후, 한쪽 옆구리에 0.01 -0.1mg/mL 농도로 UA 또는 ONA를 국소도포하고 한쪽에는 vehicle만 처치하여 경표피 수분손실(TEWL)량을 측정하였다. UA (0.1mg/mL)와 ONA (0.5mg/mL)를 처리한 그룹의 회복률이 vehicle 처리군에 비해 테이프 스트리핑 후 6 h에서 20% 이상 증가했다.(p < 0.01). 또한 UA와 ONA의 급성장벽손상 회복과 함께 정상 피부장벽 기능에 미치는 영향을 확인하였다. 정상 피부장벽 기능에 대한 효과를 알아보기 위해, 보습력과 경표피 수분손실량을 UA와 ONA (각 2 mg/mL)를 처리한 1주째와 3주째에 측정하였고, 또한 표피와 진피의 상태를 확인하기 위해서 현미경 관찰을 실시하였다. 두 시료를 1주째부터 vehicle 도포군과 비교, 경표피 수분손실 없이 보습력을 증가시켰다(p < 0.005). 전자현미경 사진을 통해 UA와 ONA 도포에 따라 분비되는 층판소체의 증감(ONA$\geq$UA$\geq$vehicle)과 지질이중막 구조 이상 여부를 확인하였다 Light microscopy를 통해 각질층의 두께가 약간 증가함을 보였으며, 특히 표피두께 강화와 편평 현상이 나타났다(UA < ONA < Vehicle). 우리는 또한 UA와 ONA가 PPAR $\alpha$를 통해 표피 각질세포의 분화를 촉진함을 관찰하였다. Western blotting 실험을 통해, 표피 각질세포 분화와 관련된 involucrin, loricrin, filaggrin의 단백질 발현이 최소한 2-3배 이상 증가함을 HaCaT 세포에 UA와 ONA(각 10$\mu$M)를 24 h 처리 후 실험 결과로 확인할 수 있었다. 이런 결과를 토대로 UA와 ONA가 장벽기능 향상뿐 아니라 PPAR $\alpha$를 통한 표피 각질세포 분화를 유도함을 제시할 수 있었다. Masson-trichrome과 elastic fiber 염색법을 통해서, UA와 ONA 도포에 따른 콜라겐섬유의 비후(thickening)와 엘라스틴섬유의 신장(elongation)을 조직 사진으로 확인하였다. 시험관 시험을 통한 콜라겐 및 엘라스틴 합성실험과 엘라스틴 분해효소에 대한 저해능 평가를 통해 진피에 대한 UA와 ONA의 효과를 확인할 수 있었다. 이런 결과들을 토대로 UA와 ONA는 피부장벽기능 유지뿐 아니라, 진피 내 콜라겐섬유와 엘라스틴섬유 합성을 촉진하는 것을 관찰할 수 있었다. 이 결과로부터, UA와 ONA는 장벽기능 및 진피강화에 관여할 수 있는 기능성 화장품으로의 응용에 적절한 후보 물질로 제안할 수 있겠다.