목적: 기미, 검버섯, 노인성 흑자나 자외선에 의한 손상은 피부 표피에 멜라닌 색소의 침착현상이 동반된다. 위와 같은 과색소침착에 효과 있는 물질을 찾기 위한 노력의 하나로써 본 연구에서는 gallic acid의 유도체를 합성하여 그 효과를 검색하였고, 선정된 물질의 멜라닌 생성저해 기전을 밝히고자 하였다. 재료 및 방법: Gallic acid, thymol, trimethoxy gallic acid와 gallic acid의 유도체 9종을 합성하여 총 12종의 물질을 검색하였다. 이 물질들의 멜라닌생성 및 세포독성에 미치는 영향을 측정하기위해 melan-a melanocytes를 이용하였다. 본 물질의 실제 피부 반응에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 인공표피(melandoerm^�) 및 자외선 B가 조사된 기니픽을 이용하였다. 또한, melan-a melanocytes를 이용하여 3, 4, 5-trimethoxy ...
목적: 기미, 검버섯, 노인성 흑자나 자외선에 의한 손상은 피부 표피에 멜라닌 색소의 침착현상이 동반된다. 위와 같은 과색소침착에 효과 있는 물질을 찾기 위한 노력의 하나로써 본 연구에서는 gallic acid의 유도체를 합성하여 그 효과를 검색하였고, 선정된 물질의 멜라닌 생성저해 기전을 밝히고자 하였다. 재료 및 방법: Gallic acid, thymol, trimethoxy gallic acid와 gallic acid의 유도체 9종을 합성하여 총 12종의 물질을 검색하였다. 이 물질들의 멜라닌생성 및 세포독성에 미치는 영향을 측정하기위해 melan-a melanocytes를 이용하였다. 본 물질의 실제 피부 반응에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 인공표피(melandoerm^�) 및 자외선 B가 조사된 기니픽을 이용하였다. 또한, melan-a melanocytes를 이용하여 3, 4, 5-trimethoxy cinnamic acid thymol ester(TCTE)가 세포성장, 멜라닌 생성량, 타이로시네이즈 활성에 미치는 영향을 측정하였고, 타이로시네이즈, TRP-1,TRP-2, microphthalmia -associated transcription factor (Mitf)에 대한 western blotting, RT-PCR을 수행하였다. 멜라닌 생성에 관련된 signaling pathway에 미치는 영향을 알아보기 위해 세포내 cAMP 양의 변화 및 mitogen -activated protein kianse(MAPK)의 활성을 측정하였다 결과: 3, 4, 5,-trimethoxyphenyl cinnamate thymol ester (TCTE)가 세포독성이 적으며 멜라닌 생성억제효과가 우수하였다. 30mM TCTE를 melan-a melanocytes에 72시간 처리결과 세포의 성장에는 영향을 주지 않으며, 대조군과 비교하여 멜라닌 생성을 75%, 타이로시네이즈 활성을 80% 저해하였다. 멜라닌 생성 억제 효과는 인공 표피 모델에서도 확인되었다. 0.1%(2.65mM) TCTE를 melandoerm^�에 14일간 처리한 결과 대조군에 비해 멜라닌 생성량이 30% 저해되었다. 또한, 자외선으로 조사된 기니픽의 색소 침착부위에 1% (26.5mM)의 TCTE를 8주간 도포한 결과, 대조군에 비해 유의하게 흑화를 감소시켰다. 세포추출물을 이용한 타이로시네이즈 활성억제시험에서 TCTE는 효소 활성저해작용이 없었고 cAMP나 forskolin, isobutylmethyl xanthine (IBMX)등의 처리에 의한 타이로시네이즈 효소 활성 증가를 봉쇄하였다. TCTE는 melan-a melanocytes에서 타이로시네이즈, TPR-1의 단백질 및 mRNA의 발현을 억제하였다. 그러나 cAMP의 농도에는 영향을 주지 않았다. 타이로시네이즈 및 TRP-1의 발현을 조절하는 Mitf 발현을 western blot으로 측정한 결과 30mM TCTE 72시간 처리에 의해 단백질 양이 감소되었다. 또한 TCTE 처리에 의해 extracellular signal-regulated kinases1/2 (ERK1/2)의 phosphorylation이 유도되었고, MEK의 저해제인 PD98059에 의해 저해 되었다. 결론: TCTE의 멜라닌 생성억제효과는 타이로세네이즈 및 TRP-1의 전사억제에 기인함을 알 수 있었다. 이들의 전사억제는 세포내 Mitf의 저하에 기인한 것으로 나타났다. TCTE에 의한 ERK1/2의 활성화는 Mitf의 인산화를 촉진하여 이의 세포내 분해를 유도할 가능성이 있는 것으로 생각된다.
목적: 기미, 검버섯, 노인성 흑자나 자외선에 의한 손상은 피부 표피에 멜라닌 색소의 침착현상이 동반된다. 위와 같은 과색소침착에 효과 있는 물질을 찾기 위한 노력의 하나로써 본 연구에서는 gallic acid의 유도체를 합성하여 그 효과를 검색하였고, 선정된 물질의 멜라닌 생성저해 기전을 밝히고자 하였다. 재료 및 방법: Gallic acid, thymol, trimethoxy gallic acid와 gallic acid의 유도체 9종을 합성하여 총 12종의 물질을 검색하였다. 이 물질들의 멜라닌생성 및 세포독성에 미치는 영향을 측정하기위해 melan-a melanocytes를 이용하였다. 본 물질의 실제 피부 반응에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 인공표피(melandoerm^�) 및 자외선 B가 조사된 기니픽을 이용하였다. 또한, melan-a melanocytes를 이용하여 3, 4, 5-trimethoxy cinnamic acid thymol ester(TCTE)가 세포성장, 멜라닌 생성량, 타이로시네이즈 활성에 미치는 영향을 측정하였고, 타이로시네이즈, TRP-1,TRP-2, microphthalmia -associated transcription factor (Mitf)에 대한 western blotting, RT-PCR을 수행하였다. 멜라닌 생성에 관련된 signaling pathway에 미치는 영향을 알아보기 위해 세포내 cAMP 양의 변화 및 mitogen -activated protein kianse(MAPK)의 활성을 측정하였다 결과: 3, 4, 5,-trimethoxyphenyl cinnamate thymol ester (TCTE)가 세포독성이 적으며 멜라닌 생성억제효과가 우수하였다. 30mM TCTE를 melan-a melanocytes에 72시간 처리결과 세포의 성장에는 영향을 주지 않으며, 대조군과 비교하여 멜라닌 생성을 75%, 타이로시네이즈 활성을 80% 저해하였다. 멜라닌 생성 억제 효과는 인공 표피 모델에서도 확인되었다. 0.1%(2.65mM) TCTE를 melandoerm^�에 14일간 처리한 결과 대조군에 비해 멜라닌 생성량이 30% 저해되었다. 또한, 자외선으로 조사된 기니픽의 색소 침착부위에 1% (26.5mM)의 TCTE를 8주간 도포한 결과, 대조군에 비해 유의하게 흑화를 감소시켰다. 세포추출물을 이용한 타이로시네이즈 활성억제시험에서 TCTE는 효소 활성저해작용이 없었고 cAMP나 forskolin, isobutylmethyl xanthine (IBMX)등의 처리에 의한 타이로시네이즈 효소 활성 증가를 봉쇄하였다. TCTE는 melan-a melanocytes에서 타이로시네이즈, TPR-1의 단백질 및 mRNA의 발현을 억제하였다. 그러나 cAMP의 농도에는 영향을 주지 않았다. 타이로시네이즈 및 TRP-1의 발현을 조절하는 Mitf 발현을 western blot으로 측정한 결과 30mM TCTE 72시간 처리에 의해 단백질 양이 감소되었다. 또한 TCTE 처리에 의해 extracellular signal-regulated kinases1/2 (ERK1/2)의 phosphorylation이 유도되었고, MEK의 저해제인 PD98059에 의해 저해 되었다. 결론: TCTE의 멜라닌 생성억제효과는 타이로세네이즈 및 TRP-1의 전사억제에 기인함을 알 수 있었다. 이들의 전사억제는 세포내 Mitf의 저하에 기인한 것으로 나타났다. TCTE에 의한 ERK1/2의 활성화는 Mitf의 인산화를 촉진하여 이의 세포내 분해를 유도할 가능성이 있는 것으로 생각된다.
Purpose: Various pigmentary disorders show the accumulation of excessive amount of epidermal melanin pigments. These hyperpigmented dermatoses include melasma, age spots or liver spots, and actinic damage (i.e. due to solar ultraviolet irradiation). Unfortunately, current therapies are inadequate fo...
Purpose: Various pigmentary disorders show the accumulation of excessive amount of epidermal melanin pigments. These hyperpigmented dermatoses include melasma, age spots or liver spots, and actinic damage (i.e. due to solar ultraviolet irradiation). Unfortunately, current therapies are inadequate for these conditions. A series of gallic acid derivatives were synthesized and examined for their inhibitory activities on melanin synthesis. Among the series, 3, 4, 5-trimethoxy cinnamic acid thymol ester (TCTE) was most effective in reducing melanin synthesis with low toxicity. This study was designed to figure out the inhibitory mechanism of TCTE on melanogenesis. Materials & Methods: Gallic acid, trimethoxy benjoic acid, thymol and nine synthetic derivatives of gallic acid were used. Melan-a melanocytes were used for measurement of melanin content and cell viability. Human epidermal equivalent (melanoderm^�) was used for melanin synthesis assay. Guinea pigs were used to measure the effects of TCTE on UVB-induced melanogenesis in vivo. To investigate the effect of TCTE on tyrosinase, melan-a melanocytes were used for in situ and in vitro tyrosinase assay. In order to find out the effects of TCTE on the melanogenic protein expression, western blot and RT-PCR against tyrosinase, tyrosinase related protein-1 (TRP-1), tyrosinase related protein-2 (TRP-2) and Mitf were done. To investigate the effect of TCTE on the cAMP-dependent signaling pathway, cellular cAMP content and extracellular signal-regulated kinases (ERKs) were checked. Results: Among the twelve test compounds TCTE was most effective on inhibition of melanin synthesis (IC50 = 8 mM), at which concentration the cytotoxicity was low (IC50 > 300 mM). Melanin synthesis decreased by 75% with 30 mM TCTE treatment for 72 hrs without affecting cell growth. The inhibitory effects of melanin synthesis were also shown in reconstitute human epidermis model and in brown guinea pigs with UVB-induced hyperpigmentation model by topical application (0.1 and 1% TCTE, respectively). Tyrosinase activity decreased by 80% with 30mM TCTE treatment for 72 hrs without affecting cell growth. The inhibition of tyrosinase activity was dose-dependent. From the in vitro tyrosinase assay using cell extract, TCTE does not act as a direct inhibitor of tyrosinase. Treatment of melan-a melanocytes with TCTE blocked the increase in tyrosinase activity by forskolin, cAMP or 3-isobutyl-1-methtyl-xanthine (IBMX). TCTE decreased the expression of tyrosinase and TRP-1 through down regulation of tyrosinase and TRP-1 mRNA expression without any effect on TRP-2 expression. cAMP immunoassays showed that intracellular level of cAMP was unaffected in cells treated with TCTE. Mitf level was revealed to be significantly decreased with 30 mM TCTE treatment for 72 hrs by western blotting. Phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) were induced by TCTE treatment and blocked with specific MEK inhibitor, PD98059. Conclusion: The results of this study suggest that TCTE can be a good candidate for depigmenting agent. TCTE inhibited melanin synthesis by reducing the expression of tyrosinase and TRP-1 at the transcriptional level in melan-a melanocytes. The reduced expression of tyrosinase and TRP-1 was brought about through the enhanced degradation of Mitf in melan-a melanocytes. Furthermore, it seems that enhanced degradation of Mitf was seemed to be associated with the activation of ERK1/2 at least in part.
Purpose: Various pigmentary disorders show the accumulation of excessive amount of epidermal melanin pigments. These hyperpigmented dermatoses include melasma, age spots or liver spots, and actinic damage (i.e. due to solar ultraviolet irradiation). Unfortunately, current therapies are inadequate for these conditions. A series of gallic acid derivatives were synthesized and examined for their inhibitory activities on melanin synthesis. Among the series, 3, 4, 5-trimethoxy cinnamic acid thymol ester (TCTE) was most effective in reducing melanin synthesis with low toxicity. This study was designed to figure out the inhibitory mechanism of TCTE on melanogenesis. Materials & Methods: Gallic acid, trimethoxy benjoic acid, thymol and nine synthetic derivatives of gallic acid were used. Melan-a melanocytes were used for measurement of melanin content and cell viability. Human epidermal equivalent (melanoderm^�) was used for melanin synthesis assay. Guinea pigs were used to measure the effects of TCTE on UVB-induced melanogenesis in vivo. To investigate the effect of TCTE on tyrosinase, melan-a melanocytes were used for in situ and in vitro tyrosinase assay. In order to find out the effects of TCTE on the melanogenic protein expression, western blot and RT-PCR against tyrosinase, tyrosinase related protein-1 (TRP-1), tyrosinase related protein-2 (TRP-2) and Mitf were done. To investigate the effect of TCTE on the cAMP-dependent signaling pathway, cellular cAMP content and extracellular signal-regulated kinases (ERKs) were checked. Results: Among the twelve test compounds TCTE was most effective on inhibition of melanin synthesis (IC50 = 8 mM), at which concentration the cytotoxicity was low (IC50 > 300 mM). Melanin synthesis decreased by 75% with 30 mM TCTE treatment for 72 hrs without affecting cell growth. The inhibitory effects of melanin synthesis were also shown in reconstitute human epidermis model and in brown guinea pigs with UVB-induced hyperpigmentation model by topical application (0.1 and 1% TCTE, respectively). Tyrosinase activity decreased by 80% with 30mM TCTE treatment for 72 hrs without affecting cell growth. The inhibition of tyrosinase activity was dose-dependent. From the in vitro tyrosinase assay using cell extract, TCTE does not act as a direct inhibitor of tyrosinase. Treatment of melan-a melanocytes with TCTE blocked the increase in tyrosinase activity by forskolin, cAMP or 3-isobutyl-1-methtyl-xanthine (IBMX). TCTE decreased the expression of tyrosinase and TRP-1 through down regulation of tyrosinase and TRP-1 mRNA expression without any effect on TRP-2 expression. cAMP immunoassays showed that intracellular level of cAMP was unaffected in cells treated with TCTE. Mitf level was revealed to be significantly decreased with 30 mM TCTE treatment for 72 hrs by western blotting. Phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) were induced by TCTE treatment and blocked with specific MEK inhibitor, PD98059. Conclusion: The results of this study suggest that TCTE can be a good candidate for depigmenting agent. TCTE inhibited melanin synthesis by reducing the expression of tyrosinase and TRP-1 at the transcriptional level in melan-a melanocytes. The reduced expression of tyrosinase and TRP-1 was brought about through the enhanced degradation of Mitf in melan-a melanocytes. Furthermore, it seems that enhanced degradation of Mitf was seemed to be associated with the activation of ERK1/2 at least in part.
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