오존층의 파괴로 인해 일상생활에서 피부에 노출되는 자외선(UV)량이 증가하고 있다. 특히 피부가 UV에 과도하게 노출되면 ROS가 형성되고 세포 외 기질 (Extracellular matrix)에서 matrix metalloproteinases (MMPs)의 증가로 인해 콜라겐과 엘라스틴이 파괴된다. 그 결과 피부의 탄력이 떨어지고 피부장벽이 무너져 광노화, 주름, 일광 화상, 홍반, 및 ...
오존층의 파괴로 인해 일상생활에서 피부에 노출되는 자외선(UV)량이 증가하고 있다. 특히 피부가 UV에 과도하게 노출되면 ROS가 형성되고 세포 외 기질 (Extracellular matrix)에서 matrix metalloproteinases (MMPs)의 증가로 인해 콜라겐과 엘라스틴이 파괴된다. 그 결과 피부의 탄력이 떨어지고 피부장벽이 무너져 광노화, 주름, 일광 화상, 홍반, 및 피부암 등의 피부질환이 유발될 수 있다. 염생식물은 바닷가의 염분이 많은 토양에서 자라는 식물로 항산화, 항염증에 효과가 있는 것으로 알려져 있으나, UVB로 인한 피부 손상에 염생식물의 보호 효과 및 기전에 대한 연구는 보고된 바 없다. 따라서 본 논문은 염생식물 복합 추출물(HRCE)과 펙티나아제 처리 염생식물 복합 추출물(PHCE)을 제조하여 UVB로 인한 피부 손상에 대한 보호 효과를 조사하였다. 1장에서는 HRCE를 제조하여 UV-B를 조사한 인간유래 각질형성세포와 마우스의 피부에 HRCE가 미치는 영향을 연구하였다. HRCE는 인간유래 각질형성세포에서 tBHP로 인한 손상을 억제했다. 또한 HRCE는 UVB로 자극된 인간 유래 각질형성세포와 마우스의 피부에서 콜라겐 및 엘라스틴 분해를 억제했다. 그리고 HRCE는 UV-B를 조사한 마우스의 피부에서 비만세포 침윤을 억제했다. 이러한 효과는 HRCE가 MAPK 및 NF-κB의 활성화를 억제했기 때문으로 생각된다. 따라서 UVB로 인한 피부 손상으로부터 피부를 보호함으로써 HRCE는 UV로 인한 피부 손상 및 광노화의 치료 및 예방에 사용될 수 있을 것으로 사료된다. 2장 연구의 목적은 PHCE를 처리한 마우스의 피부에서 콜라겐 분해 억제 효과를 평가하고 그 기전을 규명하기 위한 것이다. in vitro 실험에서 콜라겐 발현은 ELSIA 및 Western blot 실험법을 사용하여 측정하였다. in vivo 실험에서는 마우스의 피부를 채취한 후, Hematoxylin & Eosin과 trichrome 염색으로 조직학적 분석을 수행하였다. 분자 발현은 Western blot 분석으로 측정하였다. HaCaT 세포에서 콜라겐 발현은 양성 대조군에 비해 증가였고, 표피 두께 억제 및 콜라겐 발현 수준도 마우스 피부에서 증가되었다. 또한 PHCE가 NF-κB의 인산화를 억제하고 MMP-1과 MMP-9의 발현을 감소시켜 콜라겐과 엘라스틴을 증가시키는 것을 Western blot 분석으로 확인하였다. 따라서 PHCE의 피부 보호 효과는 NF-κB 활성화 억제를 통한 MMPs 발현 억제로 인한 것으로 사료된다. 그러므로 PHCE는 자외선에 의한 피부 손상을 개선할 수 있는 식품 소재 후보 물질이라 사료된다. 이상의 결과를 종합하면, HRCE와 PHCE는 NF-κB 신호 전달 경로 억제를 통한 MMP-1 및 MMP-9 억제에 의해 UV-B로 인한 피부 손상을 보호하는 기전을 규명하였다. 따라서 HRCE와 PHCE는 자외선에 의한 피부손상 관리 및 예방에 중요한 소재로 활용될 수 있음을 시사한다.
오존층의 파괴로 인해 일상생활에서 피부에 노출되는 자외선(UV)량이 증가하고 있다. 특히 피부가 UV에 과도하게 노출되면 ROS가 형성되고 세포 외 기질 (Extracellular matrix)에서 matrix metalloproteinases (MMPs)의 증가로 인해 콜라겐과 엘라스틴이 파괴된다. 그 결과 피부의 탄력이 떨어지고 피부장벽이 무너져 광노화, 주름, 일광 화상, 홍반, 및 피부암 등의 피부질환이 유발될 수 있다. 염생식물은 바닷가의 염분이 많은 토양에서 자라는 식물로 항산화, 항염증에 효과가 있는 것으로 알려져 있으나, UVB로 인한 피부 손상에 염생식물의 보호 효과 및 기전에 대한 연구는 보고된 바 없다. 따라서 본 논문은 염생식물 복합 추출물(HRCE)과 펙티나아제 처리 염생식물 복합 추출물(PHCE)을 제조하여 UVB로 인한 피부 손상에 대한 보호 효과를 조사하였다. 1장에서는 HRCE를 제조하여 UV-B를 조사한 인간유래 각질형성세포와 마우스의 피부에 HRCE가 미치는 영향을 연구하였다. HRCE는 인간유래 각질형성세포에서 tBHP로 인한 손상을 억제했다. 또한 HRCE는 UVB로 자극된 인간 유래 각질형성세포와 마우스의 피부에서 콜라겐 및 엘라스틴 분해를 억제했다. 그리고 HRCE는 UV-B를 조사한 마우스의 피부에서 비만세포 침윤을 억제했다. 이러한 효과는 HRCE가 MAPK 및 NF-κB의 활성화를 억제했기 때문으로 생각된다. 따라서 UVB로 인한 피부 손상으로부터 피부를 보호함으로써 HRCE는 UV로 인한 피부 손상 및 광노화의 치료 및 예방에 사용될 수 있을 것으로 사료된다. 2장 연구의 목적은 PHCE를 처리한 마우스의 피부에서 콜라겐 분해 억제 효과를 평가하고 그 기전을 규명하기 위한 것이다. in vitro 실험에서 콜라겐 발현은 ELSIA 및 Western blot 실험법을 사용하여 측정하였다. in vivo 실험에서는 마우스의 피부를 채취한 후, Hematoxylin & Eosin과 trichrome 염색으로 조직학적 분석을 수행하였다. 분자 발현은 Western blot 분석으로 측정하였다. HaCaT 세포에서 콜라겐 발현은 양성 대조군에 비해 증가였고, 표피 두께 억제 및 콜라겐 발현 수준도 마우스 피부에서 증가되었다. 또한 PHCE가 NF-κB의 인산화를 억제하고 MMP-1과 MMP-9의 발현을 감소시켜 콜라겐과 엘라스틴을 증가시키는 것을 Western blot 분석으로 확인하였다. 따라서 PHCE의 피부 보호 효과는 NF-κB 활성화 억제를 통한 MMPs 발현 억제로 인한 것으로 사료된다. 그러므로 PHCE는 자외선에 의한 피부 손상을 개선할 수 있는 식품 소재 후보 물질이라 사료된다. 이상의 결과를 종합하면, HRCE와 PHCE는 NF-κB 신호 전달 경로 억제를 통한 MMP-1 및 MMP-9 억제에 의해 UV-B로 인한 피부 손상을 보호하는 기전을 규명하였다. 따라서 HRCE와 PHCE는 자외선에 의한 피부손상 관리 및 예방에 중요한 소재로 활용될 수 있음을 시사한다.
The amount of ultraviolet (UV) exposed to the skin in daily life has increased due to the destruction of the ozone layer. In particular, when the skin is overexposed to UV, reactive oxygen species (ROS) is formed and collagen and elastin are decreased due to the increase of matrix metalloproteinases...
The amount of ultraviolet (UV) exposed to the skin in daily life has increased due to the destruction of the ozone layer. In particular, when the skin is overexposed to UV, reactive oxygen species (ROS) is formed and collagen and elastin are decreased due to the increase of matrix metalloproteinases (MMPs) in the extracellular matrix. Consequently, skin elasticity decreases and the skin barrier collapses, leading to diseases such as photoaging, wrinkles, sunburn, erythema, and skin cancer. Halophytes are plants that grow in salty soil on the seashore and are known to have antioxidant and anti-inflammatory effects. However, studies on the protective effect and mechanism of halophytes against UV-B-induced skin damage are insignificant. In this paper, the protective effect of halophyte complex extract (HRCE) and pectinase-treated halophyte complex extract (PHCE) against UV-B damage was investigated. In Chapter 1, HRCE was prepared and its effects on UV-B irradiated human keratinocytes and mice skin were studied. HRCE inhibited tert-butyl hydroperoxide-induced damage in human keratinocytes. HRCE also inhibited UV-B-induced collagen and elastin degradation in human keratinocytes and mice skin. In addition, HRCE inhibited mast cell infiltration in the skin of mice irradiated with UV-B light. This effect was probably because HRCE inhibited the activation of MAPK and NF-κB. By protecting the skin from UV-B-induced skin damage, HRCE has the potential to be used in the treatment/prevention of UV-induced skin damage and photoaging. The aim of chapter 2 study was to evaluate the inhibitory effect and mechanism of collagen degradation by PHCE-treated hairless mice. Collagen expression in vitro was measured using enzyme-linked immunosorbent assay and Western blotting. After collecting mice skin in vivo, histological analysis was performed with Hematoxylin & Eosin and trichrome stain. Molecular expression was measured by western blot analysis. In HaCaT cells, the collagen expression level was increased compared to the positive control group. Epidermal thickness inhibition and collagen expression levels were also increased in the skin of a hairless mouse model. Western blot analysis confirmed the increase in collagen and elastin by inhibiting phosphorylation of NF-κB and decreasing the expression of MMP-1 and MMP-9. The skin protective effect of PHCE is considered to be due to inhibition of MMPs expression through inhibition of NF-κB activation. Therefore, PHCE can be considered as a candidate material as a food material that can improve skin damage caused by UV rays. Taken together, HRCE and PHCE were protected UV-B-irradiated skin damage by MMP-1 and MMP-2 suppression via NF-κB signaling pathway inhibition. Therefore, HRCE and PHCE may use as important materials to the management and prevention of UV ray-related skin damages.
The amount of ultraviolet (UV) exposed to the skin in daily life has increased due to the destruction of the ozone layer. In particular, when the skin is overexposed to UV, reactive oxygen species (ROS) is formed and collagen and elastin are decreased due to the increase of matrix metalloproteinases (MMPs) in the extracellular matrix. Consequently, skin elasticity decreases and the skin barrier collapses, leading to diseases such as photoaging, wrinkles, sunburn, erythema, and skin cancer. Halophytes are plants that grow in salty soil on the seashore and are known to have antioxidant and anti-inflammatory effects. However, studies on the protective effect and mechanism of halophytes against UV-B-induced skin damage are insignificant. In this paper, the protective effect of halophyte complex extract (HRCE) and pectinase-treated halophyte complex extract (PHCE) against UV-B damage was investigated. In Chapter 1, HRCE was prepared and its effects on UV-B irradiated human keratinocytes and mice skin were studied. HRCE inhibited tert-butyl hydroperoxide-induced damage in human keratinocytes. HRCE also inhibited UV-B-induced collagen and elastin degradation in human keratinocytes and mice skin. In addition, HRCE inhibited mast cell infiltration in the skin of mice irradiated with UV-B light. This effect was probably because HRCE inhibited the activation of MAPK and NF-κB. By protecting the skin from UV-B-induced skin damage, HRCE has the potential to be used in the treatment/prevention of UV-induced skin damage and photoaging. The aim of chapter 2 study was to evaluate the inhibitory effect and mechanism of collagen degradation by PHCE-treated hairless mice. Collagen expression in vitro was measured using enzyme-linked immunosorbent assay and Western blotting. After collecting mice skin in vivo, histological analysis was performed with Hematoxylin & Eosin and trichrome stain. Molecular expression was measured by western blot analysis. In HaCaT cells, the collagen expression level was increased compared to the positive control group. Epidermal thickness inhibition and collagen expression levels were also increased in the skin of a hairless mouse model. Western blot analysis confirmed the increase in collagen and elastin by inhibiting phosphorylation of NF-κB and decreasing the expression of MMP-1 and MMP-9. The skin protective effect of PHCE is considered to be due to inhibition of MMPs expression through inhibition of NF-κB activation. Therefore, PHCE can be considered as a candidate material as a food material that can improve skin damage caused by UV rays. Taken together, HRCE and PHCE were protected UV-B-irradiated skin damage by MMP-1 and MMP-2 suppression via NF-κB signaling pathway inhibition. Therefore, HRCE and PHCE may use as important materials to the management and prevention of UV ray-related skin damages.
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