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제주용암해수의 피부 보습 효과 연구

Skin Hydration Effect of Jeju Lava Sea Water

大韓化粧品學會誌 = Journal of the society of cosmetic scientists of Korea, v.42 no.4, 2016년, pp.343 - 349  

이성훈 ((주)아모레퍼시픽 기술연구원) ,  배일홍 ((주)아모레퍼시픽 기술연구원) ,  민대진 ((주)아모레퍼시픽 기술연구원) ,  김형준 ((주)아모레퍼시픽 기술연구원) ,  박녹현 ((주)아모레퍼시픽 기술연구원) ,  최지예 ((주)아모레퍼시픽 기술연구원) ,  신진섭 ((주)아모레퍼시픽 기술연구원) ,  김은주 ((주)아모레퍼시픽 기술연구원) ,  이해광 ((주)아모레퍼시픽 기술연구원)

초록
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제주용암해수는 미네랄과 영양염류가 풍부한 물로 제주만이 보유한 지하수자원이다. 본 연구의 목적은 제주용암해수의 피부 보습효과를 확인하기 위한 것이다. 피부의 건조함을 막고 수분을 유지하기 위해서는 표피층의 장벽기능이 정상적으로 기능하고, 표피층 내 수분의 유지와 이동이 원활히 이루어져야 한다. 제주용암해수를 각질형성세포에 처리한 결과 표피층의 분화과정과 natural moisturizing factor (NMF) 생성과정에 관여하는 유전자인 필라그린과 caspase-14 유전자의 발현양이 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 막관통 단백질로 수분의 이동을 조절하는 aquaporin 3 (AQP3) 유전자 발현양과 단백질 발현양도 제주용암해수 처리에 의해 증가하였다. 인공피부를 이용한 실험에서 제주용암해수를 배지에 처리하고 배양한 결과 hyaluronic acid (HA)의 수용체인 CD44의 발현양이 증가하였다. 본 연구를 통해 제주용암해수는 피부 보습과 관련된 인자들의 발현양을 증가시켜 피부의 보습기능에 도움을 주는 것으로 사료되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Many minerals and nutrient salts are abundant in Jeju lava sea water. The objective of this study was to evaluate the skin hydration effects of Jeju lava sea water. The skin barrier serves as a protective barrier that prevents the loss of moisture. The water holding capacity and water transport of t...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 다양한 미네랄이 함유된 제주용암해수의 피부 보습 효과를 확인하기 위해 진행되었다. 피부 보습을 유지하기 위해서는 피부 장벽의 발달과 함께 표피층 내 수분의 유지와 이동이 원활이 이루어져야 한다.
  • 마그네슘이 함유된 사해염 용액으로 목욕을 했을 때 피부 장벽기능이 강화되고 피부 수분량이 증가하는 결과도 보고되었다[22]. 이와 같은 기존의 연구 결과를 바탕으로 본 연구에서는 각종 미네랄이 다량 함유된 제주용암해수의 피부 보습효과를 확인해 보았다.
  • 인공피부는 사람 피부와 유사한 구조를 가지고 있으며, 진피층위에서 배양된 각질형성세포가 증식과 분화 과정을 통해 각질층을 형성한다. 인공피부의 이런 특징을 이용하여 제주용암해수의 보습효과를 확인하기 위해 실험을 진행하였다. HA는 표피층 세포에서 수분 보유력이 뛰어난 물질로 피부 보습력을 평가하는데 사 용되는 중요한 바이오마커이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
NMF는 무엇으로 구성되어 있는가? 각질층에서 수분을 유지하기 위해서는 피부 장벽 기능이 정상적으로 작동해야 하고, 수분 보 유력이 뛰어난 NMF가 생성되어야 한다. NMF는 필라 그린의 분해산물로 urea, pyrrolidone carboxylic acid, glutamic acid와 아미노산 등으로 구성되어 있으며 각 질층 건조 중량의 20 ∼ 30%를 차지한다[3]. 표피층의 각질형성세포는 일련의 분화과정 과 각질화과정을 거 쳐 각질층을 형성하게 된다.
Aquaporins는 무엇인가? Aquaporins (AQPs)는 세포막에 존재하는 수분의 이 동 통로로 현재까지 사람에서는 13개의 aquaporins (AQP0 ∼ AQP12)이 발견되었다[9]. 피부 표피층에서 주 로 발현되는 aquaporin은 AQP3이며 기저층과 가시층에 서 주로 발현되고 각질층에서는 AQP3의 발현이 관찰되 지 않는다[10].
나이에 따라 AQP3가 감소하는 것이 피부 건조의 원인이라 생각되는 이유는 무엇인가? 피부 표피층에서 주 로 발현되는 aquaporin은 AQP3이며 기저층과 가시층에 서 주로 발현되고 각질층에서는 AQP3의 발현이 관찰되 지 않는다[10]. AQP3은 세포와 세포사이의 수분과 글리 세롤의 이동을 조절하는 단백질로, AQP3 유전자의 발 현이 억제된 쥐 모델에서 표피층 수분유지 과정에 문제 가 발생하는 것이 보고되었다[11]. 나이가 들면 AQP3의 발현이 감소하는 데 AQP3 발현양 감소가 피부 건조함 을 일으키는 원인 중 하나로 생각되고 있다[12].
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참고문헌 (24)

  1. J. M. Brandner, S. Kief, C. Grund, M. Rendl, P. Houdek, C. Kuhn, E. E. Tschachler, W. W. Franke, and I. Moll, Organization and formation of the tight junction system in human epidermis and cultured keratinocytes, Eur. J. Cell Biol., 81(5), 253 (2002). 

  2. P. J. Caspers, G. W. Lucassen, E. A. Carter, H. A. Bruining, and G. J. Puppels, In vivo confocal Raman microspectroscopy of the skin: noninvasive determination of molecular concentration profiles, J. Invest. Dermatol., 116(3), 434 (2001). 

  3. A. V. Rawlings and C. R. Harding, Moisturization and skin barrier function, Dermatol. Ther., 17(s1), 43 (2004). 

  4. B. A. Dale, K. A. Resing, and J. D. Lonsdale-Eccles, Filaggrin: a keratin filament associated protein, Ann. N. Y. Acad. Sci., 455(1), 330 (1985). 

  5. A. Sandilands, C. Sutherland, A. D. Irvine, and W. H. McLean, Filaggrin in the frontline: role in skin barrier function and disease, J. Cell Sci., 122(9), 1285 (2009). 

  6. J. A. McGrath and J. Uitto, The filaggrin story: novel insights into skin-barrier function and disease, Trends. Mol. Med., 14(1), 20 (2008). 

  7. Y. Jokura, S. Ishikawa, H. Tokuda, and G. Imokawa, Molecular analysis of elastic properties of the stratum corneum by solid-state 13C-nuclear magnetic resonance spectroscopy, J. Invest. Dermatol., 104(5), 806 (1995). 

  8. E. Hoste, P. Kemperman, M. Devos, G. Denecker, S. Kezic, N. Yau, B. Gilbert, S. Lippens, P. De Groote, R. Roelandt, P. Van Damme, K. Gevaert, R. B. Presland, H. Takahara, G. Puppels, P. Caspers, P. Vandenabeele, and W. Declercq, Caspase-14 is required for filaggrin degradation to natural moisturizing factors in the skin, J. Invest. Dermatol., 131(11), 2233 (2011). 

  9. M. Borgnia, S. Nielsen, A. Engel, and P. Agre, Cellular and molecular biology of the aquaporin water channels, Annu. Rev. Biochem., 68(1), 425 (1999). 

  10. M. Boury-Jamot, R. Sougrat, M. Tailhardat, B. Le Varlet, F. Bonte, M. Dumas, and J. M. Verbavatz, Expression and function of aquaporins in human skin: is aquaporin-3 just a glycerol transporter?, Biochim. Biophys. Acta, 1758(8), 1034 (2006). 

  11. T. Ma, M. Hara, R. Sougrat, J. M. Verbavatz, and A. S. Verkman, Impaired stratum corneum hydration in mice lacking epidermal water channel aquaporin-3, J. Biol. Chem., 277(19), 17147 (2002). 

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  13. W. Knudson, D. J. Aguiar, Q. Hua, and C. B. Knudson, CD44-anchored hyaluronan-rich pericellular matrices: an ultrastructural and biochemical analysis, Exp. Cell Res., 228(2), 216 (1996). 

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  15. R. F. Thorne, J. W. Legg, and C. M. Isacke, The role of the CD44 transmembrane and cytoplasmic domains in coordinating adhesive and signalling events, J. Cell Sci., 117(3), 373 (2004). 

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  17. C. Wang, M. Tammi, and R. Tammi, Distribution of hyaluronan and its CD44 receptor in the epithelia of human skin appendages, Histochemistry, 98(2), 105 (1992). 

  18. R. Tammi, U. M. Agren, A. L. Tuhkanen, and M. Tammi, Hyaluronan metabolism in skin, Prog. Histochem. Cytochem., 29(2), 1 (1994). 

  19. S. Karvinen, V. M. Kosma, M. I. Tammi, and R. Tammi, Hyaluronan, CD44 and versican in epidermal keratinocyte tumours, Br. J. Dermatol., 148(1), 86 (2003). 

  20. N. Kirschner, M. Haftek, C. M. Niessen, M. J. Behne, M. Furuse, I. Moll, and J. M. Brandner, CD44 regulates tight-junction assembly and barrier function, J. Invest. Dermatol., 131(4), 932 (2011). 

  21. M. Denda, C. Katagiri, T. Hirao, N. Maruyama, and M. Takahashi, Some magnesium salts and a mixture of magnesium and calcium salts accelerate skin barrier recovery, Arch. Dermatol. Res., 291(10), 560 (1999). 

  22. E. Proksch, H. P. Nissen, M. Bremgartner, and C. Urquhart, Bathing in a magnesium-rich Dead Sea salt solution improves skin barrier function, enhances skin hydration, and reduces inflammation in atopic dry skin, Int. J. Dermatol., 44(2), 151 (2005). 

  23. E. D. Son, Y. Kim, K. M. Joo, H. J. Kim, E. Lee, G. W. Nam, E. G. Cho, M. Noh, J. H. Chung, S. Y. Byun, and T. R. Lee, Skin dryness in apparently healthy human skin is associated with decreased expression of bleomycin hydrolase in the stratum corneum, Clin. Exp. Dermatol., 40(3), 247 (2015). 

  24. C. Y. Hsu, J. Henry, A. A. Raymond, M. C. Mechin, V. Pendaries, D. Nassar, B. Hansmann, S. Balica, O. Burlet-Schiltz, A. M. Schmitt, H. Takahara, C. Paul, G. Serre, and M. Simon, Deimination of human filaggrin-2 promotes its proteolysis by calpain 1, J. Biol. Chem., 286(26) 23222 (2011). 

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