Intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), which is induced by tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$, contributes to the entry of immune cells into the site of inflammation in the skin. Here, we show that protein tyrosine phosphatase non-receptor type 21 (PTPN21) negatively regulates ICAM-1 expression in human keratinocytes. PTPN21 expression was transiently induced after stimulation with TNF-${\alpha}$. When overexpressed, PTPN21 inhibited the expression of ICAM-1 in HaCaT cells but PTPN21 C1108S, a phosphatase activity-inactive mutant, failed to inhibit ICAM-1 expression. Nuclear factor-${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$), a key transcription factor of ICAM-1 gene expression, was inhibited by PTPN21, but not by PTPN21 C1108S. PTPN21 directly dephosphorylated phospho-inhibitor of ${\kappa}B$ ($I{\kappa}B$)-kinase ${\beta}$ ($IKK{\beta}$) at Ser177/181. This dephosphorylation led to the stabilization of $I{\kappa}B{\alpha}$ and inhibition of NF-${\kappa}B$ activity. Taken together, our results suggest that PTPN21 could be a valuable molecular target for regulation of inflammation in the skin by dephosphorylating p-$IKK{\beta}$ and inhibiting NF-${\kappa}B$ signaling.
ChangHyun Jin;Ye-Ram Kim;JaeYoung Shin;ByoungOk Cho;Ah-Reum Han
Journal of Radiation Industry
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v.17
no.4
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pp.489-499
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2023
Isoegomaketone(IK), isolated from the radiation-induced mutant cultivar of Perilla frutescens var. crispa, is a major phytochemical compound that has attracted attention in pharmacological research. In this study, we demonstrated that IK exerts anti-inflammatory and protective effects on human mast cells and in an atopic dermatitis mouse model. IK inhibited tumor necrosis factor-α(TNF-α), interleukin-6 (IL-6), and IL-8 expression in human mast cells (HMC-1) stimulated with phorbol myristate acetate(PMA) and calcium ionophore A23187 (PMACI). IK significantly reduced the PMACI-induced phosphorylation of ERK and JNK, but not p38. IK also inhibited the PMACI-induced phosphorylation of STAT1 and STAT3. Oral administration of IK in atopic dermatitis mouse model ameliorated skin inflammation severity, as measured by skin thickness and pro-inflammatory cytokine levels such as TNF-α, IL-8, IL-4, and IL-13. These results might suggest that IK is a potent therapeutic agent against skin inflammation and atopic dermatitis.
Objective The purpose of this study was to confirm the effectiveness of coptidis rhizoma extract-ceramide complex on skin barrier, transepidermal water loss (TEWL) and pH reduction, and inflammation of the skin. Methods Coptidis rhizoma extract-ceramide complex was applied in 6-week-old Balb/C mice after dermatitis was induced. To confirm the skin condition changes, TEWL and pH were observed, and filaggrin in the stratum corneum of the skin was observed. Kallikrein-related peptidase (KLK) 7, Protease activated receptor (PAR)-2, Thymic stromal lymphopoietin (TSLP), and IL-4 were observed in the stratum corneum to confirm the changes in the inflammatory response. Results Filaggrin positive reaction was increased in the experiment group compared to the control group. TEWL and pH were lower in the experiment group compared to the control group. KLK7, PAR2, TSLP, and IL-4 positive responses were decreased in the experiment group compared to the control group. Conclusions It was confirmed that the coptidis rhizoma extract-ceramide complex can relieve the inflammatory response of atopic dermatitis by restoring the skin lipid barrier damage.
Glabridin, a compound of the flavonoid, has shown outstanding skin-whitening and anti-aging properties, but its water insolubility limits its wide application. Therefore, glabridin liposome (GL) has been developed to improve its poor bioavailability, while there are few studies to evaluate its amelioration of UVB- induced photoaging. This study is performed to investigate the amelioration of GL against UVB- induced cutaneous photoaging. The prepared GL has a spheroidal morphology with an average diameter of 200 nm. The GL shows lower cytotoxicity than glabridin, but it has a more effective role in inhibition of melanin. Moreover, the application of GL can effectively relieve UV radiation induced erythema and leathery skin, associated with the down-regulated expression of inflammatory cytokines (TNF-α, IL-6 and IL-10). Taken together, these results demonstrate that GL has potentials as topical therapeutic agents against UVB radiation induced skin damage through inhibiting inflammation.
Objectives : Terminalia chebula (TC) has been used as a traditional remedy to treat gastrointestinal infectious and inflammatory diseases. However, its protective effects and mechanisms against skin inflammation have not been well-elucidated. Thus, the aim of this study is to evaluate the protective effects of the TC water extract and also to suggest a putative mechanism of TC against skin injury on human keratinocytes, HaCaT cells. Methods : HaCaT cells were pre-treated with TC for 1 h and then stimulated with tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and interferon-gamma (IFN-γ) (10 ng/mL each) to induce skin inflammation and injury. After 24 h, the cells were harvested to evaluate the expression of Th2 chemokines, such as C-C motif chemokine ligand 5 (CCL5, also known as RANTES), C-C chemokine ligand 17 (CCL17, also known as TARC) and C-C chemokine ligand 22 (CCL22, also known as MDC). To investigate the regulatory mechanisms of TC, we also assessed the phosphorylation of signal transducer and activator of transcription 1 (STAT1) signaling pathways in HaCaT cells. Results : Treatment of TC decreased the mRNA levels of RANTES, TARC and MDC with a concentration dependent manner against co-stimulation of TNF-α and IFN-γ. In addition, TC significantly reduced TNF-α and IFN-γ induced phosphorylation of STAT1. Conclusions : In summary, we propose that TC may be a promising candidate for anti-inflammatory skin protector through the inhibition of chemokines via STAT1 deactivation.
Seong Hee Jeon;Yong Sun Lee;In Jun Yeo;Hee Pom Lee;Jaesuk Yoon;Dong Ju Son;Sang-Bae Han;Jin Tae Hong
IMMUNE NETWORK
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v.21
no.3
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pp.22.1-22.17
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2021
Chitinase-3-like-1 (CHI3L1) is known to induce inflammation in the progression of allergic diseases. Previous our studies revealed that 2-({3-[2-(1-cyclohexen-1-yl)ethyl]-6,7-dimethoxy-4-oxo-3,4-dihydro-2-quinazolinyl}sulfanyl)-N-(4-ethylphenyl)butanamide (K284-6111; K284), the CHI3L1 inhibiting compound, has the anti-inflammatory effect on neuroinflammation. In this study, we investigated that K284 treatment could inhibit the development of atopic dermatitis (AD). To identify the effect of K284, we used phthalic anhydride (5% PA)-induced AD animal model and in vitro reconstructed human skin model. We analyzed the expression of AD-related cytokine mediators and NF-κB signaling by Western blotting, ELISA and quantitative real-time PCR. Histological analysis showed that K284 treatment suppressed PA-induced epidermal thickening and infiltration of mast cells. K284 treatment also reduced PA-induced release of inflammatory cytokines. In addition, K284 treatment inhibited the expression of NF-κB activity in PA-treated skin tissues and TNF-α and IFN-γ-treated HaCaT cells. Protein-association network analysis indicated that CHI3L1 is associated with lactoferrin (LTF). LTF was elevated in PA-treated skin tissues and TNF-α and IFN-γ-induced HaCaT cells. However, this expression was reduced by K284 treatment. Knockdown of LTF decreased the expression of inflammatory cytokines in TNF-α and IFN-γ-induced HaCaT cells. Moreover, anti-LTF antibody treatment alleviated AD development in PA-induced AD model. Our data demonstrate that CHI3L1 targeting K284 reduces AD-like skin inflammation and K284 could be a promising therapeutic agent for AD by inhibition of LTF expression.
Saccharina japonica (SJ), a brown algae, exerts various pharmacological effects, including anti-oxidant, immunemodulating and anti-cancer properties. This study aimed to determine the pharmacological mechanism of SJ on atopic dermatitis in vivo and in vitro. We investigated the pharmacological effects of SJ on 2, 4-dinitrochlrobenzene (DNCB)- induced atopic dermatitis clinical symptoms in mice. Additionally, we evaluated the effects of SJ on the inflammatory cytokine production and nuclear factor-κB (NF-κB) activation in HaCaT cells. The findings of this study demonstrated that SJ reduced the clinical symptoms of atopic dermatitis, such as skin dryness, erythema and eczematous, and serum histamine and IgE level in DNCB-induced atopic dermatitis model. Additionally, SJ inhibited the NF-κB activation in atopic dermatitis-like skin lesion and HaCaT cells. Collectively, this result suggests that SJ could be used as a therapeutic agent for skin inflammation, including atopic dermatitis.
Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine
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v.25
no.5
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pp.887-893
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2011
The purpose of this study was to investigate the wound healing effects of Danggwieumja (DG), which is commonly used for skin inflammation, skin wound, skin pruritus, and chronic hives etc. The 1.5 cm ${\times}$ 1.5 cm full-thickness skin wound was induced to two groups, DG (n=16) and Saline (n=16) group. The DG extract and Saline were orally administrated daily for 15 days after skin wound induction. Then, the body weight of rats and the congestion indices were daily measured for 15 days after skin wound induction. The wound contractions and epithelizations were also measured. The wound contractions were daily measured for 15 days after wound induction and wound epithelizations were measured for 8 days from day 7 after wound induction. For evaluating angiogenesis, the immunoreactivities of vWF and VEGF protein were measured immunohistochemistrically on day 15. In results, although the percentage increases in mean body weight of rats in the DG and Saline groups hve no significant differences, DG extract decreased the time of wound healing and congestion around wound, and improved wound contraction and epithelization. The contraction percentage of DG group was significantly increased on day 5 (P<0.05) and day 7 (P<0.01) than that of Saline group. DG group showed significant increase of wound epithelization on day 7 (P<0.05) as compared to Saline group. Moreover, DG extract reduced the inflammation of skin dermis and promoted the growth of vascular vessels of dermis by accelerating vascular endothelial growth factor (VEGF) protein. These results suggest that DG has the beneficial effects on skin incision wound and can be the suitable wound healing agent for various surgical wounds.
Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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v.47
no.1
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pp.65-73
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2021
It is very important to control the inflammation of the skin because it can develop into diseases such as atopy as well as scarring and aging. In this work, we recently identified the in vitro synthesis of specialized pro-resolving mediators (SPMs) known to control inflammation in the human body and the applicability of cosmetics. Using recombinant protein of lipoxygenase from Glycine max, we succeeded to prepare mixtures of mono- or di-hydroxy DHA named as S-SPMs and used them for in vitro efficacy test. To investigate anti-inflammatory effect of S-SPMs, mRNA level of TNF-α and IL-6 were analyzed. Under UVB exposed condition, expression of both were decreased by S-SPMs treatment. And we observed reduced production of nitric oxide (NO) by S-SPMs application under the condition with diesel particulate matter (DPM). At the same experimental condition, malondialdehyde (MDA) production was decreased by S-SPMs, indicating the inhibitory effect of S-SPMs in lipid peroxidation. In addition, S-SPMs treatment resulted in reduction of matrix metalloproteinases-1 (MMP-1) expression and elevation of procollagen type I synthesis. Together with this, mRNA level of filaggrin and loricrin were increased by S-SPMs, indicating enhancement of skin barrier function. These results demonstrate that S-SPMs is a good candidate to develop as a cosmetic ingredient for anti-inflammation, anti-wrinkle, and improvement of skin barrier function.
Exposure of skin to UV-B radiation can cause inflammatory response and immunosuppression. It has been reported that Korean Red Ginseng (KRG) has several pharmacological and physiological effects such as antioxidant, anticancer and improving immune function. In this study, we investigated that topical KRG and KRG + EGb 761 (Ginkgo biloba extract) combination prevented UV-B induced inflammation and inhibition of contact hypersensitivity response. Topical application of KRG, f days prior to or 5 days after exposure to 1MED and 2MED of UV-B, reduced skin thickness compared to non -treated group and resulted in protection against immunosuppression. However, KRG+EGb 761 combination has a little protection against the only 1MED UV-B. In conclusion. Topical application of KRG was more effective than combination in protection against UV-B induced inflammation and immune suppression. Also, we suggest that KRG can provide protection from inflammation and immunosuppression by UV-B radiation.
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