현대인들은 환경오염물질의 노출과 스트레스, 인스턴트 및 포화지방산이 함유된 식품 섭취 등으로 면역기능이 저하됨에 따라 아토피피부염, 천식, 알러지, 류마티스 관절염 등 다양한 염증성 면역 질환의 발병율이 증가되고 있다1). ...
현대인들은 환경오염물질의 노출과 스트레스, 인스턴트 및 포화지방산이 함유된 식품 섭취 등으로 면역기능이 저하됨에 따라 아토피피부염, 천식, 알러지, 류마티스 관절염 등 다양한 염증성 면역 질환의 발병율이 증가되고 있다1). 아토피피부염 (Atopic dermatitis, AD)은 피부소양감, 피부 발적, 태선화 그리고 피부 감염 등의 임상소견을 나타내는 질환으로 현재까지 알려진 발병 원인은 피부장벽을 구성하는 필라그린 (filaggrin)유전자 돌연변이에 의한 유전적 요인과 Th1/Th2 불균형에 의해 IgE로 동형 전환을 촉진함으로써 호산구와 단핵구의 활성이 나타나는 면역학적 요인으로 나눌 수 있다2,3). 결과적으로 AD는 다양한 원인으로 인한 피부장벽 결함과 피부 환경의 변화이며, 면역학적 염증성 반응과 staphylococcus aureus 박테리아의 증가 등의 2차적 감염이 피부 손상으로 이어지는 특징적인 임상 증상을 초래한다4). AD의 2015년 유병율은 국민건강보험공단 통계자료5)에 따르면 12세 미만 아동에서 약 49%, 20대 이상의 성인에서도 약 39% 정도를 차지하는 것으로 보고되었으며, 2010년 105만 3천명에서 2015년 93만 3천명으로 11.4% 감소하였지만 여전히 난치성 질환으로 분류되고 있다. 현재 AD에 사용되고 있는 치료제들을 살펴보면, 하이드로코티손, 덱사메타손 등의 국소용 코르티코스테로이드 제제 (Topical corticosteroid, TCS)는 T 림프구, 단핵세포구, 대식세포, 수지상세포의 활성을 억제하여 염증반응을 억제하는 효능을 통해 아토피 피부염에 효능을 나타낸다6). 급성 아토피피부염 뿐만 아니라 만성 아토피 피부염을 억제하는 효능을 모두 가지고 있고 어른과 아이 모두 사용가능하다는 장점을 가지고 있으나, 피부를 위축시켜 피부조직을 약화시켜 피부의 과민반응이 증가하고 장기 투여 시 약물에 대한 반응성이 낮아져 더 높은 농도 또는 더욱 high-potency 코르티코스테로이드 제제를 투여해야하는 부작용이 있다. 또한 약물 투여를 중단할 경우 많은 경우에서 증상이 더욱 심각하게 나타나는 단점이 있다7,8). Tacrolimus 연구제와 pimecrolimus 크림제제 등이 대표적으로 알려진 국소 칼시네우린 억제제 (topical clacineurin inhibitor, TCI)는 T 세포의 활성을 억제하여 염증유발 사이토카인의 발현과 비만세포의 활성도를 억제함으로써 아토피피부염에 효능을 나타내어 성인과 아동 모두 사용이 가능하다는 장점이 있다9). 그러나 약물 투여 시 급성으로 피부에 찌르는 듯한 통증과 화상을 입은 듯한 느낌이 나타나는 부작용이 자주 나타난다고 보고되어 있으며, 낮은 빈도이기는 하나 피부암과 림프종과 같은 악성종양이 발생하였다는 보고도 있어 사용에 주의가 요구되고 있다10,11). 항히스타민제는 비만세포가 분비하는 히스타민의 기능을 억제하여 히스타민에 의해 나타나는 다양한 아토피 피부염의 증상 중 소양감을 즉각적으로 억제시키는 효능이 있으나, 아토피 피부염에 대한 근본적인 치료가 불가능하며 장기투여를 하더라도 질병에 대한 증상이 개선이 되지 않는 단점이 있다. 또한, 일부 환자의 경우 피부에서 작열감과 찌르는 통증이 나타나며 약물에 의해 접촉성 피부염이 유발되고 졸음이 오거나 소화불량이 나타나는 부작용이 있다12,13). 위와 같은 이유로 AD 새로운 치료제 개발은 안전하면서도 우수한 효능을 가진 처방이나 천연물을 중심으로 개발이 지속되고 있다14). 특히, AD 발병의 주된 연령대인 영·유아, 아동 및 청소년기 환자와 內治法에 대한 거부감을 가진 성인 환자들은 안전성이 입증되고 피부장벽을 유지해 주는 입욕제나 크림 및 오일 형태 등 다양한 종류의 外治法을 선호하고 있지만 과학적 검증이 이루어지지 않아 신뢰성 부분에서도 검증이 더 필요한 실정이다15). 한의학에서 AD는 ‘奶癬’, ‘浸淫瘡’, ‘四彎風’, ‘旋耳風’, 胎瘡, 濕瘡, ‘濕疹’, ‘胎熱’ 등의 범주에 속한다. ≪醫宗金鑑∙外科心法≫16)에서는 ‘四彎風’을 기술하면서 “彎曲된 피부 부위에 발생하고 瘙痒症이 매우 심하며 긁었을 때 삼출물이 나와 마치 濕癬과 같다”라고 표현하였으며, 상기한 질환에서도 현대 AD과 매우 유사한 증상들이 기재됨으로써 최근 이들의 치료법을 중심으로 실험 및 임상 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 최근 특성화된 한의원에서는 AD 치료를 위해 내복약뿐만 아니라 한약을 직접 피부에 도포하거나 약침을 주사하는 外治法이 병용되고 있는데, 질병자체가 다양한 내외적 원인에 의해 보다 복잡한 양상으로 병리가 진행된다는 점에서 내/외치의 병용은 임상에서 매우 중요하다. 특히 다양한 외부적 인자에 의해 소양 증상이 가중될 수 있다는 점에서 피부 소양을 즉각적으로 제어하는 한의학적 외치법은 2차적 감염으로 인한 증상의 악화를 막는 매우 중요한 치료법의 하나이다. 본 연구에 사용된 ‘아토탕’은 이전 연구결과17)에서 항산화능과 AD 관련 염증 개선효과 및 항균 효과가 in-vitro 실험을 통해 객관적으로 효능이 입증된 처방이다. 따라서 본 실험에서는 이전 연구결과에 준하여 항아토피 치료제로써의 효능을 확인하고자 인간각질세포인 HaCaT 세포를 통한 독성검사 및 AD 관련 사이토카인 확인과 더불어 AD 병태 동물모델인 NC/Nga 생쥐에 도포하여 육안적, 혈액학적, 유전자 발현량 및 조직학적 변화 관찰을 통해 치료와 동시에 피부 손상에 대한 재생 효능 확인을 통해 임상에서의 활용성을 제고하고자 하였다.
현대인들은 환경오염물질의 노출과 스트레스, 인스턴트 및 포화지방산이 함유된 식품 섭취 등으로 면역기능이 저하됨에 따라 아토피피부염, 천식, 알러지, 류마티스 관절염 등 다양한 염증성 면역 질환의 발병율이 증가되고 있다1). 아토피피부염 (Atopic dermatitis, AD)은 피부소양감, 피부 발적, 태선화 그리고 피부 감염 등의 임상소견을 나타내는 질환으로 현재까지 알려진 발병 원인은 피부장벽을 구성하는 필라그린 (filaggrin) 유전자 돌연변이에 의한 유전적 요인과 Th1/Th2 불균형에 의해 IgE로 동형 전환을 촉진함으로써 호산구와 단핵구의 활성이 나타나는 면역학적 요인으로 나눌 수 있다2,3). 결과적으로 AD는 다양한 원인으로 인한 피부장벽 결함과 피부 환경의 변화이며, 면역학적 염증성 반응과 staphylococcus aureus 박테리아의 증가 등의 2차적 감염이 피부 손상으로 이어지는 특징적인 임상 증상을 초래한다4). AD의 2015년 유병율은 국민건강보험공단 통계자료5)에 따르면 12세 미만 아동에서 약 49%, 20대 이상의 성인에서도 약 39% 정도를 차지하는 것으로 보고되었으며, 2010년 105만 3천명에서 2015년 93만 3천명으로 11.4% 감소하였지만 여전히 난치성 질환으로 분류되고 있다. 현재 AD에 사용되고 있는 치료제들을 살펴보면, 하이드로코티손, 덱사메타손 등의 국소용 코르티코스테로이드 제제 (Topical corticosteroid, TCS)는 T 림프구, 단핵세포구, 대식세포, 수지상세포의 활성을 억제하여 염증반응을 억제하는 효능을 통해 아토피 피부염에 효능을 나타낸다6). 급성 아토피피부염 뿐만 아니라 만성 아토피 피부염을 억제하는 효능을 모두 가지고 있고 어른과 아이 모두 사용가능하다는 장점을 가지고 있으나, 피부를 위축시켜 피부조직을 약화시켜 피부의 과민반응이 증가하고 장기 투여 시 약물에 대한 반응성이 낮아져 더 높은 농도 또는 더욱 high-potency 코르티코스테로이드 제제를 투여해야하는 부작용이 있다. 또한 약물 투여를 중단할 경우 많은 경우에서 증상이 더욱 심각하게 나타나는 단점이 있다7,8). Tacrolimus 연구제와 pimecrolimus 크림제제 등이 대표적으로 알려진 국소 칼시네우린 억제제 (topical clacineurin inhibitor, TCI)는 T 세포의 활성을 억제하여 염증유발 사이토카인의 발현과 비만세포의 활성도를 억제함으로써 아토피피부염에 효능을 나타내어 성인과 아동 모두 사용이 가능하다는 장점이 있다9). 그러나 약물 투여 시 급성으로 피부에 찌르는 듯한 통증과 화상을 입은 듯한 느낌이 나타나는 부작용이 자주 나타난다고 보고되어 있으며, 낮은 빈도이기는 하나 피부암과 림프종과 같은 악성종양이 발생하였다는 보고도 있어 사용에 주의가 요구되고 있다10,11). 항히스타민제는 비만세포가 분비하는 히스타민의 기능을 억제하여 히스타민에 의해 나타나는 다양한 아토피 피부염의 증상 중 소양감을 즉각적으로 억제시키는 효능이 있으나, 아토피 피부염에 대한 근본적인 치료가 불가능하며 장기투여를 하더라도 질병에 대한 증상이 개선이 되지 않는 단점이 있다. 또한, 일부 환자의 경우 피부에서 작열감과 찌르는 통증이 나타나며 약물에 의해 접촉성 피부염이 유발되고 졸음이 오거나 소화불량이 나타나는 부작용이 있다12,13). 위와 같은 이유로 AD 새로운 치료제 개발은 안전하면서도 우수한 효능을 가진 처방이나 천연물을 중심으로 개발이 지속되고 있다14). 특히, AD 발병의 주된 연령대인 영·유아, 아동 및 청소년기 환자와 內治法에 대한 거부감을 가진 성인 환자들은 안전성이 입증되고 피부장벽을 유지해 주는 입욕제나 크림 및 오일 형태 등 다양한 종류의 外治法을 선호하고 있지만 과학적 검증이 이루어지지 않아 신뢰성 부분에서도 검증이 더 필요한 실정이다15). 한의학에서 AD는 ‘奶癬’, ‘浸淫瘡’, ‘四彎風’, ‘旋耳風’, 胎瘡, 濕瘡, ‘濕疹’, ‘胎熱’ 등의 범주에 속한다. ≪醫宗金鑑∙外科心法≫16)에서는 ‘四彎風’을 기술하면서 “彎曲된 피부 부위에 발생하고 瘙痒症이 매우 심하며 긁었을 때 삼출물이 나와 마치 濕癬과 같다”라고 표현하였으며, 상기한 질환에서도 현대 AD과 매우 유사한 증상들이 기재됨으로써 최근 이들의 치료법을 중심으로 실험 및 임상 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 최근 특성화된 한의원에서는 AD 치료를 위해 내복약뿐만 아니라 한약을 직접 피부에 도포하거나 약침을 주사하는 外治法이 병용되고 있는데, 질병자체가 다양한 내외적 원인에 의해 보다 복잡한 양상으로 병리가 진행된다는 점에서 내/외치의 병용은 임상에서 매우 중요하다. 특히 다양한 외부적 인자에 의해 소양 증상이 가중될 수 있다는 점에서 피부 소양을 즉각적으로 제어하는 한의학적 외치법은 2차적 감염으로 인한 증상의 악화를 막는 매우 중요한 치료법의 하나이다. 본 연구에 사용된 ‘아토탕’은 이전 연구결과17)에서 항산화능과 AD 관련 염증 개선효과 및 항균 효과가 in-vitro 실험을 통해 객관적으로 효능이 입증된 처방이다. 따라서 본 실험에서는 이전 연구결과에 준하여 항아토피 치료제로써의 효능을 확인하고자 인간각질세포인 HaCaT 세포를 통한 독성검사 및 AD 관련 사이토카인 확인과 더불어 AD 병태 동물모델인 NC/Nga 생쥐에 도포하여 육안적, 혈액학적, 유전자 발현량 및 조직학적 변화 관찰을 통해 치료와 동시에 피부 손상에 대한 재생 효능 확인을 통해 임상에서의 활용성을 제고하고자 하였다.
Objectives : This translational study aims to evaluate the effects of Ato-Tang (ATO) on atopic dermatitis and skin regeneration using in vivo and in vitro systems.
Methods : ATO was prepared with 80% ethanol. MTT assay, DCF-DA staining, and Luminex were performed in LPS-activated Hacat cel...
Objectives : This translational study aims to evaluate the effects of Ato-Tang (ATO) on atopic dermatitis and skin regeneration using in vivo and in vitro systems.
Methods : ATO was prepared with 80% ethanol. MTT assay, DCF-DA staining, and Luminex were performed in LPS-activated Hacat cell line to measure cytotoxicity, reactive oxygen species (ROS), and cytokines (IL-4, IL-6, IL-8, and MCP-1), respectively. ATO (5% or 10%) was applied to skin lesion, where atopic dermatitis was induced by DNCB in NC/Nga mice. The levels of cytokines (IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, and IFN-γ), IgE, FGF, VEGF, TGF-β, and MMP-2 in serum were measured by Luminex and ELISA. Immune cells (WBC, neutrophil, lymphocyte, and monocyte) in blood were counted by coulter counter. Change of body weight, food intake, thickness, spleen weight and the gross investigation of atopic dermatitis index score test were performed during the ATO treatment period. Also, the histopathological change of dorsal skin was observed by H&E and M&T staining.
Results : ATO showed cell viability of 95% or higher up to the 1, 10, 100 (㎍/㎖) in HaCaT cells and there was no difference of toxicity indicators in liver and kidney compared with normal group, indicating no toxicity of the extract. ATO dramatically suppressed the productions of IFN-r, TNF-α, IL-4, IL-6, IL-8, and ROS in HaCaT cells. Also, the levels of IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, IgE, WBC, eosinophil, monocyte, and MMP-2 in serum were significantly decreased. On the contrary, the productions of IFN-γ, FGF, VEGF, and TGF-β were increased in the serum. However, body weight, food intake, skin thickness, spleen weight, and atopic dermatitis index score in ATO-treated mice were observed in the similar levels to those of normal group. Histological examination demonstrated that ATO suppressed immune cell infiltration and thickening of epidermis, meanwhile the extraction induced collagen production in the dorsal skin.
Conclusions : This study demonstrated that ATO is appeared to be effective on atopic dermatitis and skin regeneration efficacy based on the observations with hematologic, gross, and histologic examinations. Therefore, we suggest that ATO could be effectively used as an external therapeutics against atopic dermatitis and a consequence skin damage.
Objectives : This translational study aims to evaluate the effects of Ato-Tang (ATO) on atopic dermatitis and skin regeneration using in vivo and in vitro systems.
Methods : ATO was prepared with 80% ethanol. MTT assay, DCF-DA staining, and Luminex were performed in LPS-activated Hacat cell line to measure cytotoxicity, reactive oxygen species (ROS), and cytokines (IL-4, IL-6, IL-8, and MCP-1), respectively. ATO (5% or 10%) was applied to skin lesion, where atopic dermatitis was induced by DNCB in NC/Nga mice. The levels of cytokines (IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, and IFN-γ), IgE, FGF, VEGF, TGF-β, and MMP-2 in serum were measured by Luminex and ELISA. Immune cells (WBC, neutrophil, lymphocyte, and monocyte) in blood were counted by coulter counter. Change of body weight, food intake, thickness, spleen weight and the gross investigation of atopic dermatitis index score test were performed during the ATO treatment period. Also, the histopathological change of dorsal skin was observed by H&E and M&T staining.
Results : ATO showed cell viability of 95% or higher up to the 1, 10, 100 (㎍/㎖) in HaCaT cells and there was no difference of toxicity indicators in liver and kidney compared with normal group, indicating no toxicity of the extract. ATO dramatically suppressed the productions of IFN-r, TNF-α, IL-4, IL-6, IL-8, and ROS in HaCaT cells. Also, the levels of IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, IgE, WBC, eosinophil, monocyte, and MMP-2 in serum were significantly decreased. On the contrary, the productions of IFN-γ, FGF, VEGF, and TGF-β were increased in the serum. However, body weight, food intake, skin thickness, spleen weight, and atopic dermatitis index score in ATO-treated mice were observed in the similar levels to those of normal group. Histological examination demonstrated that ATO suppressed immune cell infiltration and thickening of epidermis, meanwhile the extraction induced collagen production in the dorsal skin.
Conclusions : This study demonstrated that ATO is appeared to be effective on atopic dermatitis and skin regeneration efficacy based on the observations with hematologic, gross, and histologic examinations. Therefore, we suggest that ATO could be effectively used as an external therapeutics against atopic dermatitis and a consequence skin damage.
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