[논문]BALB/c 마우스에서 DNCB-유도 아토피 피부염 유사병변에 대한 Curcumin 투여와 630 nm LED 광치료의 병용 효과

제갈승주; 박미숙; 김대중

doi:10.15324/kjcls.2017.49.2.150

BALB/c 마우스에서 DNCB-유도 아토피 피부염 유사병변에 대한 Curcumin 투여와 630 nm LED 광치료의 병용 효과
The Combined Effects of Curcumin Administration and 630 nm LED Phototherapy against DNCB-induced Atopic Dermatitis-like Skin Lesions in BALB/c Mice 원문보기

Korean journal of clinical laboratory science : KJCLS = 대한임상검사과학회지, v.49 no.2, 2017년, pp.150 - 160

제갈승주 (원광보건대학교 임상병리과) , 박미숙 (광양보건대학교 임상병리과) , 김대중 (분당제생병원 진단검사의학과)

초록
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아토피피부염은 만성 염증성 피부질환으로 습진성병변, 피부건조 및 가려움증의 특징적 증상을 보이는 질환이다. 현재 사용되고 있는 아토피피부염 치료약제들은 오래 사용시 여러 부작용이 있어서 이를 대신할 새로운 대체 치료법의 개발이 요구되고 있다. Curcumin은 항염, 항알러지와 같은 효과를 나타내는 천연 폴리페놀(polyphenol)이며, 발광다이오드(light emitting diode, LED) 광치료는 아토피피부염과 상처치유에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 DNCB로 유도한BALB/c 마우스의 아토피피부염에서 curcumin 투여와 630 nm LED 조사를 병용하여 그 치료 효과를 높일 수 있는가를 조사하기 위해 시도하였다. 아토피피부염의 치료 효과를 조사하기 위해 modified SCORAD 지수, 조직병리학적 분석, 면역조직화학염색 및 TUNEL 검사를 사용하였다. 그 결과 curcumin 투여와 630 nm LED 조사가 각각 SCORAD 지수, 비만세포 및 탈과립세포의 수, 호산구 수, 표피세포의 증식능 및 자멸세포의 수를 의미 있게 감소시키고, 비만세포의 탈과립을 억제하여 섬유모세포에 의한 콜라겐 생성을 의미 있게 감소시켰으며, curcumin 투여와 LED 조사를 병용하였을 경우 단일 처리군에 비해 이들 수치가 의미 있게 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 아토피피부염 치료에 curcumin 투여와 LED 조사가 각각 효과가 있음을 의미하며, 병용 치료 시 그 효과가 좀 더 향상된다는 것을 의미하는 것으로, 아토피피부염의 대체치료 전략으로 curcumin 투여와 630 nm 조사의 병용 치료를 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Atopic dermatitis (AD) is a chronic inflammatory skin disease. It is characterized by eczematous lesions, skin dryness, and pruritus. The existing treatment drugs for AD have side effects, especially if the drugs are taken for extended periods. Therefore, new alternative therapies are necessary. The aim of this study was to investigate the combined effects of curcumin administration and LED irradiation on AD. AD-like lesions were induced in BALB/c mice by repeated application of 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (DNCB) to the shaved skin of the ear and neck. Thirty male BALB/c mice were divided into five groups: vehicle, DNCB, curcumin, LED, and curcumin+LED groups. Curcumin (0.1 g/kg/day) was administrated repeatedly during a period of 14 days (experimental period) and 630 nm LED irradiation ($5J/cm^2/day$) was performed in the acryl box once a day for 10 days, after inducing AD-like lesions via DNCB application. The severity of AD-like lesions was evaluated during the experimental period, using a modified SCORAD index. Both ear and neck skin tissues were examined histologically for epidermal thickness, mast cell, eosinophil counting, and dermal collagen density. Epidermal cell proliferation and apoptosis were detected using immunohistochemistry and TUNEL, respectively. These were all reduced in SCORAD index, epidermal thickness, collagen density, number of mast cell and eosinophil in dermis, and number of proliferating cell and apoptotic cell in epidermis by curcumin administration and 630 nm LED irradiation. Moreover, all parameters were significantly lower in the curcumin+LED group compared with the curcumin group and LED group. These results suggest that the combined therapy of curcumin and LED is more effective than a single treatment. We recommend that this can be a feasible alternative therapy to manage AD.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 BALB/c 마우스의 피부에 DNCB (1-chloro-2,4-dinitrobenzene)를 도포하여 아토피 피부염 유사병변을 유도한후 강황의 주성분인 curcumin을 경구 투여하면서 근래 피부 염증질환 치료에 사용되고 있는 630 nm LED를 피부에 조사하여 귀와 목 부위에서 표피 두께의 변화, 비만세포와 탈과립 비만세포 및 호산구의 수적 변화, 진피 콜라겐의 밀도변화, 표피세포 증식성 및 세포자멸사에 미치는 병용 치료효과를 조직병리학적 으로 평가하기 위하여 시도하였다.

제안 방법

Curcumin (Sigma Chemical, St. Louis, MO, USA)을 0.5% carboxymethyl cellulose (Yakuri Pure Chemicals, LTD, Kyoto, Japan)에 부유시켜 녹인 다음 마우스에 체중 kg당 0.1 g 을 녹여 존대를 사용하여 구강으로 투여하였다.
5% CMC를 경구투여하 였다. Curcumin군은 curcumin 분말을 CMC (0.1 g/kg)에 녹여 DNCB를 도포하면서 14일간 경구투여하였으며, LED군은 DNCB를 피부에 도포하여 아토피 피부염을 일으킨 후 5일부터 5 J/cm² 의 에너지의 630 nm LED를 10일간 조사하였다. Curcumin-LED군은 curcumin 투여와 630 nm LED군의 조사를 병행하였다(Figure 1).

대상 데이터

생후 6주령의 특정병원균 부재 BALB/c 수컷 마우스를 KOATECH (Pyungtaek, Korea)으로부터 구입하여 사용하였 다. 마우스의 취급과 관리는 실험동물 관리 및 이용에 관한 지침에 따라 수행하였다.

데이터처리

통계분석은 One-Way ANOVA test와 Kruskal-Wallis test 를 사용하였고 p값이 0.05 이하일 때 유의성이 있는 것으로 판정하였다

성능/효과

이 결과는 curcumin의 투여에 의한 항염, 항산화 작용과 함께 아토피 피부에 630 nm LED 광이 직접 작용함으로써 비만세포와 호산구의 수를 감소시키고 비만세포의 탈과립을 억제시킴으로써 아토피 피부염의 증상을 완화시킬 뿐만 아니라 비만세포 탈과립에 의한 섬유모세포의 활성도 억제되어 진피의 콜라겐 침착도 감소한다는 것을 알 수 있었다. 또한 curcumin 투여와 630 nm LED 조사가 DNCB에 의한 표피기 저층의 각질세포의 증식을 억제함과 동시에 각질세포의 자멸을 유도하여 피부의 과증식과 각질 탈락으로 인해 발생하는 인설을 방지하는 효과가 있다는 것도 확인하였다. 따라서 이후 사람 에게 사용하기 위한 임상연구와 함께 분자수준에서의 효과를 규명하기 위한 연구의 필요성을 제안한다.
본 실험의 경우 DNCB-유도 BALB/c 마우스의 아토피피부 염에서 피부병변의 중증도를 육안적으로 평가한 SCORAD 점수와 표피 두께를 측정한 결과 DNCB 처리군에서 SCORAD 점수와 표피 두께가 크게 증가하였으나 curcumin 투여군과 LED 조사군에서 SCORAD 점수와 표피 두께가 모두 감소하였으며 curcumin 투여와 LED조사를 병합한 처리군에서는 단독 처치 군에 비해 특히 표피의 두께가 의미 있게 감소한 것으로 나타났 다. 이는 curcumin투여와 LED조사가 아토피피부염 피부의 각질세포 활성과 세포자멸사를 억제하는 효과가 있는 것으로 추정한다.
이상의 결과를 종합해 볼 때, DNCB로 유도한 BALB/c 마우스의 아토피 피부염 모델에서 curcumin 경구 투여와 630 nm LED 조사가 각각 아토피 피부염의 증상을 억제하는 효과가 있음을 확인하였고, curcumin 투여와 630 nm LED 조사를 함께 사용할 경우 아토피 피부염의 치료효과를 좀 더 향상시킬 수 있다는 결과를 얻었다. 이 결과는 curcumin의 투여에 의한 항염, 항산화 작용과 함께 아토피 피부에 630 nm LED 광이 직접 작용함으로써 비만세포와 호산구의 수를 감소시키고 비만세포의 탈과립을 억제시킴으로써 아토피 피부염의 증상을 완화시킬 뿐만 아니라 비만세포 탈과립에 의한 섬유모세포의 활성도 억제되어 진피의 콜라겐 침착도 감소한다는 것을 알 수 있었다. 또한 curcumin 투여와 630 nm LED 조사가 DNCB에 의한 표피기 저층의 각질세포의 증식을 억제함과 동시에 각질세포의 자멸을 유도하여 피부의 과증식과 각질 탈락으로 인해 발생하는 인설을 방지하는 효과가 있다는 것도 확인하였다.
이상의 결과를 종합해 볼 때, DNCB로 유도한 BALB/c 마우스의 아토피 피부염 모델에서 curcumin 경구 투여와 630 nm LED 조사가 각각 아토피 피부염의 증상을 억제하는 효과가 있음을 확인하였고, curcumin 투여와 630 nm LED 조사를 함께 사용할 경우 아토피 피부염의 치료효과를 좀 더 향상시킬 수 있다는 결과를 얻었다. 이 결과는 curcumin의 투여에 의한 항염, 항산화 작용과 함께 아토피 피부에 630 nm LED 광이 직접 작용함으로써 비만세포와 호산구의 수를 감소시키고 비만세포의 탈과립을 억제시킴으로써 아토피 피부염의 증상을 완화시킬 뿐만 아니라 비만세포 탈과립에 의한 섬유모세포의 활성도 억제되어 진피의 콜라겐 침착도 감소한다는 것을 알 수 있었다.

후속연구

또한 curcumin 투여와 630 nm LED 조사가 DNCB에 의한 표피기 저층의 각질세포의 증식을 억제함과 동시에 각질세포의 자멸을 유도하여 피부의 과증식과 각질 탈락으로 인해 발생하는 인설을 방지하는 효과가 있다는 것도 확인하였다. 따라서 이후 사람 에게 사용하기 위한 임상연구와 함께 분자수준에서의 효과를 규명하기 위한 연구의 필요성을 제안한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	아토피피부염이란?	아토피피부염은 만성 재발성 염증성 피부질환으로 심한 가려움증, 홍반, 부종 및 표피 과각화를 동반하며, 그 원인으로는 유전적, 면역학적, 환경적 요인 등이 거론되고 있다[1,2]. 이 질환은 기관지 천식, 알러지성 비염과 더불어 대표적인 알러지성 질환으로 어린이에서는 15∼30%, 어른에서는 2∼10%가 발생 되는 것으로 추정하고 있으며, 최근 그 비율이 급격히 증가하고 있는 추세이다[3].
	아토피피부염의 원인은?	아토피피부염은 만성 재발성 염증성 피부질환으로 심한 가려움증, 홍반, 부종 및 표피 과각화를 동반하며, 그 원인으로는 유전적, 면역학적, 환경적 요인 등이 거론되고 있다[1,2]. 이 질환은 기관지 천식, 알러지성 비염과 더불어 대표적인 알러지성 질환으로 어린이에서는 15∼30%, 어른에서는 2∼10%가 발생 되는 것으로 추정하고 있으며, 최근 그 비율이 급격히 증가하고 있는 추세이다[3].
	아토피피부염의 나이에 따른 유병률은?	아토피피부염은 만성 재발성 염증성 피부질환으로 심한 가려움증, 홍반, 부종 및 표피 과각화를 동반하며, 그 원인으로는 유전적, 면역학적, 환경적 요인 등이 거론되고 있다[1,2]. 이 질환은 기관지 천식, 알러지성 비염과 더불어 대표적인 알러지성 질환으로 어린이에서는 15∼30%, 어른에서는 2∼10%가 발생 되는 것으로 추정하고 있으며, 최근 그 비율이 급격히 증가하고 있는 추세이다[3]. 아토피 피부염은 T 림프구의 활성화, 표피 랑게르한스세포(Langerhans cell)의 자극 증가, 사이토카인 (cytokines) 체계의 이상, IgE의 증가 등에 의해 유발하며, 피부 염증부위에는 T 림프구, 대식세포, 호산구, 비만세포 등의 염증 세포가 침윤되어 있다[4,5].

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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