피부 기저막(basement membrane, BM)이란 표피와 진피 사이에 존재하는 특별한 구조물로 표피와 진피를 단단히 고정시켜 피부 구조를 유지하는 데에 중요한 역할을 수행한다. 노화 및 자외선 노출에 의한 피부 기저막의 구조적 변화와 파괴는 피부 주름 형성과 탄력 저하를 포함하는 피부노화 현상의 요인으로 여겨지고 있다. Laminin-332 (LN-332)는 피부 기저막을 구성하는 주성분으로 피부에서 표피와 진피를 단단히 고정시키는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 왕불유행 헥산 분획물(Melandrium firmum hexane fraction, MFHF)이 각질형성세포에서 LN-332 발현에 미치는 효과를 확인하였다. 정량적 real-time PCR (RT-PCR)과 단백질 발현 분석을 통해서 MFHF가 LN-332의 mRNA 발현 및 단백질 발현을 촉진시키는 것을 확인하였다. 또한 MFHF가 어떤 신호전달 경로를 통해 LN-332 발현을 조절하는지 확인하기 위하여 p38 MAPK 억제제인 SB202190과 ERK1/2 억제제인 U0126을 처리한 결과, p38 MAPK 억제제에 의해서 LN-332 발현이 완벽히 억제됨을 확인하였다. 또한, 피부 기저막을 구성하고 있는 콜라겐 타입 VII과 integrin ${\alpha}6$의 mRNA 발현 역시 MFHF에 의해 증가하는 것을 확인하였다. 우리는 본 연구를 통해 MFHF가 각질형성세포에 작용하여 피부 기저막을 구성하는 성분들의 생성을 촉진할 수 있는 소재로 작용할 수 있다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 기저막의 구조적, 기능적 이상에 의해 나타나는 피부노화 현상의 개선을 위해 활용할 수 있을 것이라 제안한다.
피부 기저막(basement membrane, BM)이란 표피와 진피 사이에 존재하는 특별한 구조물로 표피와 진피를 단단히 고정시켜 피부 구조를 유지하는 데에 중요한 역할을 수행한다. 노화 및 자외선 노출에 의한 피부 기저막의 구조적 변화와 파괴는 피부 주름 형성과 탄력 저하를 포함하는 피부노화 현상의 요인으로 여겨지고 있다. Laminin-332 (LN-332)는 피부 기저막을 구성하는 주성분으로 피부에서 표피와 진피를 단단히 고정시키는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 왕불유행 헥산 분획물(Melandrium firmum hexane fraction, MFHF)이 각질형성세포에서 LN-332 발현에 미치는 효과를 확인하였다. 정량적 real-time PCR (RT-PCR)과 단백질 발현 분석을 통해서 MFHF가 LN-332의 mRNA 발현 및 단백질 발현을 촉진시키는 것을 확인하였다. 또한 MFHF가 어떤 신호전달 경로를 통해 LN-332 발현을 조절하는지 확인하기 위하여 p38 MAPK 억제제인 SB202190과 ERK1/2 억제제인 U0126을 처리한 결과, p38 MAPK 억제제에 의해서 LN-332 발현이 완벽히 억제됨을 확인하였다. 또한, 피부 기저막을 구성하고 있는 콜라겐 타입 VII과 integrin ${\alpha}6$의 mRNA 발현 역시 MFHF에 의해 증가하는 것을 확인하였다. 우리는 본 연구를 통해 MFHF가 각질형성세포에 작용하여 피부 기저막을 구성하는 성분들의 생성을 촉진할 수 있는 소재로 작용할 수 있다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 기저막의 구조적, 기능적 이상에 의해 나타나는 피부노화 현상의 개선을 위해 활용할 수 있을 것이라 제안한다.
Skin basement membrane (BM) is a specialized structure that binds dermis and epidermis of the skin and plays an important role in maintaining skin structure. Structural change and destruction of BM is reported to appear due to UV exposure and aging, which may contribute to skin aging including wrink...
Skin basement membrane (BM) is a specialized structure that binds dermis and epidermis of the skin and plays an important role in maintaining skin structure. Structural change and destruction of BM is reported to appear due to UV exposure and aging, which may contribute to skin aging including wrinkle formation and a decrease in elasticity of the skin. One of the key components of the BM is laminin-332 (LN-332), and is a major contributor to epidermal-dermal attachment. In this study, we elucidated the effects of Meladrium firmum hexane fraction (MFHF) on LN-332 expression in HaCaT, a human keratinocyte cell line. Quantitative real-time PCR (RT-PCR) and immunoblot analysis revealed that MFHF induced upregulation of LN-332 gene and protein expression. Next, cells were treated with p38 MAPK inhibitor (SB202190) prior to MFHF treatment to analyze the signaling pathway contributing to LN-332 expression. The mRNA and protein levels of LN-332 expression were suppressed completely by pretreatment with p38 MAPK inhibitor. Furthermore, MFHF also increased the mRNA level of collagen type VII and integrin ${\alpha}6$ of skin BM component. These results collectively suggest that MFHF may have potential as an effective agent to stimulate the synthesis of BM components, and could be used to improve phenomenon of skin aging ascribed to the structural and functional impairments of BM in aged human skin.
Skin basement membrane (BM) is a specialized structure that binds dermis and epidermis of the skin and plays an important role in maintaining skin structure. Structural change and destruction of BM is reported to appear due to UV exposure and aging, which may contribute to skin aging including wrinkle formation and a decrease in elasticity of the skin. One of the key components of the BM is laminin-332 (LN-332), and is a major contributor to epidermal-dermal attachment. In this study, we elucidated the effects of Meladrium firmum hexane fraction (MFHF) on LN-332 expression in HaCaT, a human keratinocyte cell line. Quantitative real-time PCR (RT-PCR) and immunoblot analysis revealed that MFHF induced upregulation of LN-332 gene and protein expression. Next, cells were treated with p38 MAPK inhibitor (SB202190) prior to MFHF treatment to analyze the signaling pathway contributing to LN-332 expression. The mRNA and protein levels of LN-332 expression were suppressed completely by pretreatment with p38 MAPK inhibitor. Furthermore, MFHF also increased the mRNA level of collagen type VII and integrin ${\alpha}6$ of skin BM component. These results collectively suggest that MFHF may have potential as an effective agent to stimulate the synthesis of BM components, and could be used to improve phenomenon of skin aging ascribed to the structural and functional impairments of BM in aged human skin.
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문제 정의
내인성 및 외인성 요인에 의한 피부 기저막의 파괴 및 손상에 의해 주름 형성, 탄력 감소와 같은 피부노화가 유발될 수 있으므로 피부 기저막을 구성하고 있는 LN-332, 콜라겐 타입 VII, 콜라겐 IV와 같은 성분들의 생성을 촉진하여 기저막을 회복시켜주기 위한 물질들을 항노화 소재로 활용하기 위한 연구가 보고되고 있다[6,18,19]. 우리는 본 연구에서 피부 진피와 표피 사이의 부착 및 고정에 있어서 주요한 역할을 하는 LN-332의 발현을 증가시키는 성분을 찾고자 하였다. 그 결과 왕불유행 분획물 중 헥산 분획물(MFHF)이 HaCaT 세포에서 LN-332의 유전자 및 단백질 발현량을 증가시키는 것을 확인하였다.
제안 방법
다음날 TBST로 3회 washing 후 2차 항체인 HRP-conjugated anti-rabbit IgG, anti-goat IgG와 반응시켰다(1 : 5000). 1 h 후 TBST로 씻어준 다음, ECL prime kit (Amersham, UK)를 사용하여 반응시키고, Fusion FX 5 image system (Vilber Lourmat, France)을 이용하여 immuno-reactive band를 확인하였다.
HaCaT 세포를 24 h 배양한 후 왕불유행 추출물의 헥산 분획, CH2Cl2 분획, EtOAc 분획, BuOH 분획, 물 분획으로 얻어진 분획물들을 각각 1, 10, 100 µg/mL의 농도로 serum-free 배지에 24 h 처리한 뒤 세포 생존율을 확인 하였다.
HaCaT 세포를 4 × 105 cells/well 농도로 6-well plate 에 접종하고 다음날 serum-free 배지로 교환하고 여기에 여러 농도(2.5, 5, 10 µg/mL)의 왕불유행 분획물을 처리하여 24 h 동안 배양하였다.
HaCaT 세포를 60 mm plate에 8 × 105 cells 농도로 접종하고, 다음날 MFHF를 처리한 다음 24 h 동안 배양한 후 세포를 M-PER mammalian protein extraction reagent (Pierce, USA)로 용출시켜 단백질을 얻었다.
HaCaT 세포에 MAPK 억제제를 30 min 전 처리한 다음, MFHF 10 µg/mL로 24 h 동안 반응시키고 hPCR 및 western blot 분석법을 통해 LN-332의 발현 변화에 미치는 효능을 분석하였다.
다음으로 MFHF 처리 농도별 효능을 알아보기 위하여 Figure 3A에서 발현 변화가 가장 높았던 24 h 으로 처리 시간을 고정하고 MFHF 농도(2.5, 5, 10µg/mL)에 따른 발현 정도를 분석하였다.
다음으로 왕불유행 추출물의 어떠한 분획물에서 LN-α3의 발현 증가 효능이 나타나는지 알아보기 위해 왕불유행 추출물을 n-hexane, CH2Cl2, EtOAc, n-BuOH, 물로 용매 분 획을 실시하였다.
LN 발현 변화에 관여하고 있는 세포 내 신호전달에 대한 연구는 활발하지 않으나 최근 retinal pigmented epithelial (RPE) 세포에서 ERK1/2와 p38 MAPK 활성을 통해 LN 발현이 증가됨이 보고되었다[31]. 따라서 우리는 MFHF에 의한 LN-332의 발현 증가에 관여하고 있는 세포 내 신호전달을 규명하기 위해 MAPK 활성 억제제들을 이용하여 다음 실험을 진행하였다. HaCaT 세포에 MAPK 억제제를 30 min 전 처리한 다음, MFHF 10 µg/mL로 24 h 동안 반응시키고 hPCR 및 western blot 분석법을 통해 LN-332의 발현 변화에 미치는 효능을 분석하였다.
따라서 우리는 추가적으로 MFHF가 LN과 직접적으로 결합하고 있는 콜라겐 타입 VII과 integrin α6β4의 발현에도 영향을 주는지 알아보기 위해 정량적 hPCR을 이용하여 발현 변화를 확인해 보 았다(Figure 5).
또한 왕불유행 추출 분획물이 LN-332와 직접적으로 결합하고 있는 피부 기저막 구성 성분인 콜라겐 타입 VII과 integrin α6의 발현에 미치는 영향도 조사하였다.
먼저 왕불유행의 어떤 분획이 LN-α3 mRNA의 발현량을 증가시키는지 알아보기 위하여 HaCaT 세포에 왕불유행 추출물로부터 얻은 5개의 분획물을 10µg/mL의 농도로 24 h 처리한 뒤 정량적 hPCR를 수행 하였다.
세포 생존율은 CCK-8 kit를 이용하여 제조사가 제공한 프로토콜에 따라 측정하였다. 96-well에 키운 HaCaT 세포에 왕불유행 분획물들을 24 h 처리한 후 CCK-8 용액을 넣고 2 h 처리한 후 ELISA reader (Bio-tech Instruments Inc.
세포로부터 RNeasy mini kit (Qiagen, Germany)을 이용하여 total RNA를 추출한 뒤, 1 µg의 RNA를 cDNA Synthesis kit (PhileKorea, Korea)를 이용하여 역전사(reverse transcription)시켰다.
앞선 유전자 수준의 결과를 단백질 수준에서 다시 확인하기 위해, MFHF 10 µg/mL 을 24 h 처리한 세포에서 단백질을 얻고 western blot 을 실시하여 단백질 발현 변화를 확인하였으며, Figure 3C에 그 결과를 나타내었다.
어떤 처리도 하지 않은 음성 대조군의 LN-α3 mRNA 발현량을 기준하여 왕불유행 분획물을 처리한각 실험군의 LN-α3 mRNA 발현량을 relative ratio로 수치화하여 분석하였다.
다음으로 왕불유행 추출물의 어떠한 분획물에서 LN-α3의 발현 증가 효능이 나타나는지 알아보기 위해 왕불유행 추출물을 n-hexane, CH2Cl2, EtOAc, n-BuOH, 물로 용매 분 획을 실시하였다. 얻어진 분획물의 세포독성을 CCK-8 assay를 통해 측정하고 세포 생존율을 확인함으로써 향후 실험에 사용될 농도 범위를 결정하였다(Figure 1). HaCaT 세포를 24 h 배양한 후 왕불유행 추출물의 헥산 분획, CH2Cl2 분획, EtOAc 분획, BuOH 분획, 물 분획으로 얻어진 분획물들을 각각 1, 10, 100 µg/mL의 농도로 serum-free 배지에 24 h 처리한 뒤 세포 생존율을 확인 하였다.
이를 여과해 얻은 추출액을 감압 농축하여 메탄올 추출물(102 g)을 얻었다. 얻어진 추출물을 증류수 1 L로 현탁시켜 동량의 n-hexane을가하여 진탕 방치하여 분획하고, 순차적으로 methylene chloride (CH2Cl2), ethyl acetate (EtOAc), n-butanol (BuOH)을 가하여 진탕 방치하여 각각의 분획물을 얻 었다.
세포로부터 RNeasy mini kit (Qiagen, Germany)을 이용하여 total RNA를 추출한 뒤, 1 µg의 RNA를 cDNA Synthesis kit (PhileKorea, Korea)를 이용하여 역전사(reverse transcription)시켰다. 역전사 반응은 MycyclerⓇ PCR 기기 (Biorad, USA)를 이용하여 수행하였다. 합성된 cDNA 를 Taqman universal master mix (USA)와 유전자 특이 적인 probe와 반응시켜 StepOnePlusTM RT-PCR system (Applied biosystems, USA)을 이용하여 유전자 발현의 변화를 측정하였다.
우리는 LN-α3의 mRNA 발현 증가 분석에서 가장 뛰어난 효능을 나타낸 MFHF가 LN-332를 구성하는 나머지 두 개의 chain인 β3, γ2 chain에 대해서도 발현 증가 효능을 보이는지 알아보기 위해, MFHF 처리에 의한 각각의 시간별, 농도별 발현 변화를 분석하였다.
우리는 LN-332 mRNA 발현을 증가시키는 천연물을 스크리닝하기 위해 100여 종의 천연물을 대상으로 각질형성세포에서 LN-332의 α3 chain mRNA 발현 변화를 분석하였다.
우리는 본 연구에서 왕불유행 추출물을 분획으로 나누고 그 분획 중에서 가장 효능이 우수한 헥산 분획물에 대하여 LN-332의 발현 변화에 미치는 영향 및 그 신호전달 경로를 각질형성세포에서 조사하였다. 또한 왕불유행 추출 분획물이 LN-332와 직접적으로 결합하고 있는 피부 기저막 구성 성분인 콜라겐 타입 VII과 integrin α6의 발현에 미치는 영향도 조사하였다.
역전사 반응은 MycyclerⓇ PCR 기기 (Biorad, USA)를 이용하여 수행하였다. 합성된 cDNA 를 Taqman universal master mix (USA)와 유전자 특이 적인 probe와 반응시켜 StepOnePlusTM RT-PCR system (Applied biosystems, USA)을 이용하여 유전자 발현의 변화를 측정하였다. RT-PCR에 사용된 probe는 GAPDH, LN-α3 chain (LAMA3), LN-β3 chain (LAMB3), LN-γ2 chain (LAMC2), collagen type VII (COL7A1), integrin α6 (ITGA6)이다.
대상 데이터
Cell Counting Kit (CCK-8)은 Dojindo Lab. (Japan)에서 구입하여 사용하였다. 실험에 사용한 laminin-α3 (LN-α3) chain, laminin-β3 (LN-β3) chain 항체 및 2차 항체인 HRP-conjugated anti-rabbit IgG는 Abcam (USA) 에서 구입하여 사용하였고, laminin-γ2 (LN-γ2) chain, β-actin 항체 및 2차 항체인 HRP-conjugated anti-goat IgG는 Santa Cruz (USA)에서 구입하여 사용하였다.
실험에 사용한 laminin-α3 (LN-α3) chain, laminin-β3 (LN-β3) chain 항체 및 2차 항체인 HRP-conjugated anti-rabbit IgG는 Abcam (USA) 에서 구입하여 사용하였고, laminin-γ2 (LN-γ2) chain, β-actin 항체 및 2차 항체인 HRP-conjugated anti-goat IgG는 Santa Cruz (USA)에서 구입하여 사용하였다. SB202190 및 U0126은 Sigma (USA)에서 구입하여 사용하였다.
본 실험에서 사용한 왕불유행은 휴먼허브(Korea)로 부터 구입하여 사용하였다. 세포 배양을 위해서 사용한 배지는 Gibco BRL (USA)로부터 구입하여 사용하였다.
사람의 각질형성세포주인 HaCaT 세포는 10% fetal bovine serum (FBS), penicillin 50 U/mL, streptomycin 50µg/mL를 첨가한 Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) 배지를 사용하여 37℃, 5%의 CO2가 공급되는 배양기에서 배양하였다.
본 실험에서 사용한 왕불유행은 휴먼허브(Korea)로 부터 구입하여 사용하였다. 세포 배양을 위해서 사용한 배지는 Gibco BRL (USA)로부터 구입하여 사용하였다. Cell Counting Kit (CCK-8)은 Dojindo Lab.
실험에 사용한 laminin-α3 (LN-α3) chain, laminin-β3 (LN-β3) chain 항체 및 2차 항체인 HRP-conjugated anti-rabbit IgG는 Abcam (USA) 에서 구입하여 사용하였고, laminin-γ2 (LN-γ2) chain, β-actin 항체 및 2차 항체인 HRP-conjugated anti-goat IgG는 Santa Cruz (USA)에서 구입하여 사용하였다.
우리는 본 연구에서 LN-332의 생성 촉진을 유도하는 물질을 천연물로부터 확인하고자, 100여 종의 약용식물 추출물을 대상으로 스크리닝(screening)을 실시하였고, 이 중 효과가 가장 우수하였던 왕불유행(Melandrium firmum, M. firmum)을 연구대상 식물로 선정하여 연구를 진행하였다. 왕불유행은 패랭이꽃과에 속하는 이년생 초본인 장구채 및 애기 장구채의 종자로서 진통, 지혈, 최생, 하유소종 및 혈액순환에 효능이 있다고 알려져 있으며[28], 최근 연구에서는 항산화 물질로 알려진 linarin, schaftoside, orientin, homoorientin 등이 함유되어 있어[29], 항산화 효능을 보이는 것으로 보고되고 있다[30].
이론/모형
firmum extract fractions. Cell viability was measured by CCK-8 assay. The results are expressed as the means ± S.
성능/효과
9배 증가하였다. LAMA3와 LAMC2 두 유전자에서 MFHF에 의한 확연한 농도 의존적 mRNA 발현 변화가 관찰되었으며, LAMB3의경우 나머지 두 개 chain에 비해 MFHF에 의한 낮은 발현 변화를 보였다. 앞선 유전자 수준의 결과를 단백질 수준에서 다시 확인하기 위해, MFHF 10 µg/mL 을 24 h 처리한 세포에서 단백질을 얻고 western blot 을 실시하여 단백질 발현 변화를 확인하였으며, Figure 3C에 그 결과를 나타내었다.
LN-α3 chain에 대한 정량적 RT-PCR 결과, 왕불유행 추출물이 LN-α3 chain의 mRNA 발현을 확연히 증가시키는 것을 확인하였다.
MFHF에 의해 유도된 LAMA3와 LAMC2 유전자 발현 증가는 p38 MAPK 억제제에 의해 각각 93.1%, 72.5%의 억제율을 보였으며 (Figure 4A), LN-α3 chain과 LN-γ2 chain의 단백질 발현 증가는 p38 MAPK 억제에 의해 완벽하게 억제되 었다(Figure 4B).
결과를 보면 α3, β3, γ2에 해당하는 LAMA3, LAMB3, LAMC2의 세 유전자의 mRNA 발현 변화 모두 물질 처리 후 12 h부터 증가하기 시작하여 24 h에 최대치를 이루었고 그 이후로 감소하는 발현 양상을 보였다.
결과에서 보듯 MFHF 처리에 의해 LN-α3, LN-β3, LN-γ2 chain의 단백질 발현에서도 LN-β3 chain의 발현 증가는 미미한 반면, LN-α3와 LN-γ2 chain의 발현은 확연히 증가되었고, 이 결과는 mRNA 발현 양상과 일치함을 알 수 있었다.
그 결과 Figure 2에서 보는 바와 같이, 음성 대조군 대비 CH2Cl2 분획물과 헥산 분획 물에서 LN-α3 mRNA 발현이 두 배 이상 증가를 보였고, 그중 헥산 분획물이 음성 대조군 대비 4.3배의 높은 증가를 보여 분획물 중 LN-α3 mRNA 발현 증가를 가장 확연히 유도하였다.
그 결과 MFHF에 의해 발현 증가가 유도되었던 LN-α3 chain 과 LN-γ2 chain의 발현 증가는 p38 MAPK 억제제인 SB202190에 의해서 완벽히 억제되어 음성대조군 수준과 유사하게 나타났고(Figure 4), ERK1/2 억제제인 U0126 전처리에 의해서는 확연한 발현 억제가 관찰되지 않았다(data not shown).
우리는 본 연구에서 피부 진피와 표피 사이의 부착 및 고정에 있어서 주요한 역할을 하는 LN-332의 발현을 증가시키는 성분을 찾고자 하였다. 그 결과 왕불유행 분획물 중 헥산 분획물(MFHF)이 HaCaT 세포에서 LN-332의 유전자 및 단백질 발현량을 증가시키는 것을 확인하였다. 또한 MFHF에 의한 LN-332의 발현 증가가 p38 MAPK activation을 통한다는 사실을 확인하였다.
또한 왕불유행 추출 분획물이 LN-332와 직접적으로 결합하고 있는 피부 기저막 구성 성분인 콜라겐 타입 VII과 integrin α6의 발현에 미치는 영향도 조사하였다. 그결과 왕불유행 헥산 분획물(M. firmum hexane fraction, MFHF)이 피부 기저막을 구성하고 있는 주요 성분들의 발현을 촉진시킴으로써 피부 항노화를 위한 후보 소재로서 활용 가능함을 확인하였다.
그 결과 왕불유행 분획물 중 헥산 분획물(MFHF)이 HaCaT 세포에서 LN-332의 유전자 및 단백질 발현량을 증가시키는 것을 확인하였다. 또한 MFHF에 의한 LN-332의 발현 증가가 p38 MAPK activation을 통한다는 사실을 확인하였다. 추가적으로 LN-332 뿐만 아니라 기저막의 주요 구성 성분인 콜라겐 타입 VII 및 integrin α6의 발현 역시 MFHF에 의해 증가된다는 사실을 확인하였다.
이 실험 결과를 통해 왕불유행 추출물 분획 중 헥산 분획물(MFHF)이 가장 우수한 LN-α3 mRNA 발현 증가 효능을 가진 분획물임을 알수 있었다.
추가적으로 LN-332 뿐만 아니라 기저막의 주요 구성 성분인 콜라겐 타입 VII 및 integrin α6의 발현 역시 MFHF에 의해 증가된다는 사실을 확인하였다.
후속연구
추가적으로 LN-332 뿐만 아니라 기저막의 주요 구성 성분인 콜라겐 타입 VII 및 integrin α6의 발현 역시 MFHF에 의해 증가된다는 사실을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 MFHF가 피부 기저막의 주요 구성성분의 발현을 증가시켜 노화나 자외선 노출에 의한 피부 기저막의 구조적, 기능적 변화에 의해 나타나는 피부 노화 현상을 회복시키는데 도움을줄 수 있는 소재로서 개발 가능성을 보여주었다. 향후 추가 효능 성분 분석 및 임상 연구 등을 통해 피부 항노화를 위한 역할을 규명한다면 피부 기저막 개선을 통한 항노화 소재로 개발될 수 있을 것이다.
이러한 연구 결과는 MFHF가 피부 기저막의 주요 구성성분의 발현을 증가시켜 노화나 자외선 노출에 의한 피부 기저막의 구조적, 기능적 변화에 의해 나타나는 피부 노화 현상을 회복시키는데 도움을줄 수 있는 소재로서 개발 가능성을 보여주었다. 향후 추가 효능 성분 분석 및 임상 연구 등을 통해 피부 항노화를 위한 역할을 규명한다면 피부 기저막 개선을 통한 항노화 소재로 개발될 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
라미닌은 현재까지 어떠한 종류들이 밝혀졌는가?
라미닌(laminin, LN)은 세포 밖으로 분비되는 heterotrimeric glycoprotein으로 α, β, γ 세 개의 chain으로 구성되어 있다. 현재까지 보고된 바에 의하면, 5종의 α chain, 3종의 β, γ chain이 각각 존재하며, 세 가지 chain의 조합에 의해 적어도 16종의 다른 LN isoform이 존재한다. 이 중 LN-332는 피부 기저막을 이루는 주요 구성 성분으로서 표피와 진피를 단단히 고정시켜 표피와 진피 사이에 안정성을 부여하는데 필수적인 역할을 하는 것으로 알려져 있다[20-22].
피부 기저막의 구조적 형태 및 기능적 변화의 원인은 무엇인가?
나이든 사람의 피부에서는 피부 기저막의 손상 및 파괴가 보고되었으며, 20대 젊은 사람의 피부에서도 자외선에 노출된 얼굴과 같은 피부에서는 기저막이 손상된 것이 보고되었다[12,13]. 피부 기저막의 구조적 형태 및 기능적 변화는 피부 기저막의 구성 성분들을 분해시키는 plasmin과 MMPs와 같은 단백질 분해 효소 들의 활성이 자외선에 의해서 증가하여 기저막 구성성분들이 파괴되기 때문이며[6,12-14], 나이가 증가함에 따라 기저막 구성 성분들의 발현 또한 감소하기 때문이다[5]. 구체적으로, 콜라겐 타입 IV의 발현은 태아 섬유아세포에서는 높은 수준으로 발현되고 있지만 나이가 증가함에 따라 크게 감소하며[15], 콜라겐 타입 VII 역시 사람 피부 세포에서 나이에 따라 발현이 감소되어 TGF-β와 같은 콜라겐 생성을 유도하는 자극원에 의해서도 더 이상 반응하지 않는 등 생성 촉진이 저하 됨이 보고되었다[16].
피부 기저막을 구성하고 있는 주요성분에는 어떠한 것들이 있는가?
그 이외에 표피와 진피에 존재하는 서로 다른 세포 사이나 세포와 세포외기질(extracellular matrix, ECM) 사이의 물리적인 장벽 역할, 표피와 진피 두 층 간의 선택적인 투과 기능 및 커뮤니케이션의 조절, 그리고 세포의 기능을 조절하는 등 다양한 역할을 수행한다[4-10]. 피부 기저막을 구성하고 있는 주요성분으로는 콜라겐 타입 IV, laminin-332 (LN-332), 콜라겐 타입 VII, 퍼레칸(perlecan), 니도겐(nidogen) 등이며, 이런 성분들이 서로 그물 형태의 구조를 형성하고 있다[11,12].
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