[논문]자외선 B로 산화적 손상이 유도된 HS68 세포에 익모초 추출물의 효능 평가

김보애

doi:10.6116/kjh.2017.32.5.13.

자외선 B로 산화적 손상이 유도된 HS68 세포에 익모초 추출물의 효능 평가
Activities of Extract from Leonurus sibiricus Against UVB-Damage in HS68 Cell 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.32 no.5, 2017년, pp.13 - 18

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : The aim of this study is to investigate anti-inflammation of Leonurus sibiricus methanol extract against UVB-damage in fibroblast. The skin is continuously exposed to damage from environmental stresses. UV radiation causes a variety of biological effects especially on the skin, including inflammation and photoaging. Methods : In this study, we tried to search for Leonurus sibiricus which exhibit protective activities against UVB-induced cytotoxicity and oxidative cell death, NO and $PGE_2$ production. HS68 cells were exposed to UVB ($120mJ/cm^2$) and treated with various concentrations (0, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, $8mg/m{\ell}$) of Leonurus sibiricus methanol extract for additional 24 h. Intracellular reactive oxygen species (ROS) levels generated by UV radiation were detected using a spectrofluorometer after DCF-DA staining. Also, HS68 cells were irradiated with UVB and then treated with Leonurus sibiricus methanol extract for 12 h. The lipid peroxidation was assayed by measuring the levels of 8-isoprostane secreted into the culture medium. Results : UVB-induced cytotoxicity and cell death were effectively suppressed by treatment of Leonurus sibiricus aqueous methanol extracts. Oxidative cell damage was mediated $PGE_2$ in UVB-induced HS68 fibroblast cell, which was significantly inhibited by treatment with Leonurus sibiricus extracts. Also, the protective effect of these extract seemed to be mediated by inhibited intracellular ROS generation and lipid peroxidation in dose-dependent manner. Conclusion : These results suggest that Leonurus sibiricus aqueous methanol extracts may have anti-aging effects new functional materials against oxidative UVB stress-mediated skin damages.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

상기와 같이 익모초에 정혈, 해독 작용이 있는 것으로 미루어 보아 산화적손상 억제 대한 영향이 있을 것으로 사료된다. 또한 익모초 메탄올 추출물의 자외선 B에 의한 HS68의 산화적 세포 손상에 미치는 영향에 대해서는 평가된 바 없어 이에 대하여 구체화하고 자외선 B에 의한 산화적 스트레스를 억제하는 노화 방지 물질 소재로서의 가능성을 알아보기 위해 아래와 같이 실험을 수행하였다.

제안 방법

. 이와 관련하여 익모초 추출물이 자외선 조사에 의해 일어나는 피부섬유아세포 내의 활성산소생성 억제 효과를 알아보기 위해, 세포에 자외선 B를 조사한 후 추출물을 처리하여 24시간 배양하였다. 자외선 B만 조사한 군에서 세포 내 활성산소는 현저히 증가하였으며, 익모초를 처리하였을 때 각각 유의성 있게 ROS가 감소하였다.
외부 자극에 의해 염증이 유발되어 전달되는 과정에서는 COX-2가 일시적으로 발현이 되어 염증이 일어난 곳에서 PGE₂를 과량 방출하게 된다^23-25). 이를 바탕으로 본 연구에서는 익모초 추출물이 자외선 B에 의한 산화적 손상에 미치는 영향을 평가하기 위해 염증매개인자의 변화를 관찰하였으며, 추출물의 농도는 세포독성을 나타내지 않는 0.25, 0.5, 1 ㎎/㎖ 농도에서 실시하였다. 그 결과 자외선 B로 염증이 유도된 HS68 세포에 익모초 추출물을 처리하였을 때 염증매개물질이 감소되는 것으로 나타났다.
자외선 B는 피부세포의 면역억제, 염증촉진, 유전자 손상을 통한 피부암 유발을 촉진하는 것으로 알려져 있으며, 특히 이러한 신호전달과정의 시작은 산화적 스트레스가 중요한 역할을 한다. 자외선 B로 손상이 유도된 HS68의 산화적 손상 및 독성에 대한 익모초 메탄올 추출물의 보호효과를 평가하기 위하여, 우선 추출물을 단독으로 처리하고 세포생존에 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과 4 ㎎/㎖ 농도에서 LD₅₀을 나타내었고, 1 ㎎/㎖에서는 추출물 자체로 91.

대상 데이터

익모초는 경북 영천에서 생산된 제품을 구입하여 사용하였다. 건조된 익모초를 분쇄하고 80mesh로 통과시킨 후 익모초를 80% (v/v) 메탄올에 침지하여 35℃에서 40KHz의 초음파로 30분간 초음파 추출하였다.
인간 섬유아세포주인 HS68 (human skin fibroblast)은ATCC (Rockville, MD, USA)로부터 분양받아 사용하였으며 세포배양을 위한 Dulbecco’s modified Eagel’s medium(DMEM), fetal bovine serum (FBS) 및 항생제(penicillin/streptomycin)는 Gibco사(Grand Island, NY, USA) 제품을 구입하여 사용하였다. DMEM에 10% FBS, 100 U/㎖ penicillin 및 100 ㎍/㎖ streptomycin을 혼합한 배지를 사용하였고 37℃, 5% CO₂조건의 incubator에서 배양하였다.

데이터처리

실험 결과는 mean±S.D로 나타내었으며 Student's t-test 방법으로 통계적 유의성 검정을 조사하였으며 유의수준은 p <0.05 미만인 경우 유의성이 있는 것으로 판단하였다.

성능/효과

2. 자외선 B로 손상을 유도한 HS68 세포에서 익모초 추출물의 세포보호효과를 확인해 보았을 때 익모초 추출물 0.25, 0.5 ㎎/㎖ 농도로 처리한 결과 세포의 생존율이 80%이상으로 추출물의 자외선 B에 대한 세포보호효과가 뛰어난 것을 확인할 수 있었다.
3. 익모초 추출물의 항염효능을 평가한 결과 자외선 B를 단독으로 처리한 양성대조군과 비교해서 염증매개물질인 NO와 PGE₂ 생성율이 억제되는 것으로 나타났으며 농도 의존적으로 감소하였다.
4. 익모초 추출물을 이용한 지질 과산화 억제 활성 실험의결과 익모초 추출물의 농도가 증가함에 따라 농도 의존적으로 ROS와 과산화지질 생성 저해효과가 나타났다.

후속연구

즉 산화적 손상이 일어나면 관련 세포에서 iNOS의 발현이 증가하여 많은 양의 NO가 생성되고, 과도하게 생성된 NO는 체내 과산화지질 증가와 함께 조직의 손상, 유전자 변이, 신경 손상 등을 유발하고, 혈관 투과성을 증가시켜 부종 등의 염증 반응을 촉진시킨다²⁸. 본 결과를 통해 익모초 추출물이 NO 생성과 더불어 과산화지질 생성을 억제하는 것으로 볼 때 익모초 추출물은 다양한 산화적 손상을 억제할 수 있는 물질로 활용 가능할 것으로 사료된다.
이상의 결과는 익모초 메탄올 추출물은 자외선으로 인한산화적 손상으로부터 피부 세포를 보호하는 기능과 동시에 염증 매개인자를 감소하는 효과를 나타내므로 피부보호를 위한 외용제의 활용 가능성이 있다고 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	한의학적으로 익모초는 어디에 사용되는가?	로 어미에게 이로운 풀이라고 하는데서 명칭의 유래를 찾을 수 있다10). 한방에서는 해독, 정혈, 조혈, 자궁수축, 결핵, 부종, 출산 후 지혈에 쓴다고 알려져 있으며, 7~8월에 채집하여 건조 후 사용한다11). 주요성분으로는alkaloid계 성분 leonurine, stachydrine12), flavonoid계 성분으로 rutin, hyperoside, quercetin, apigenin, genkwanin등이 보고되어 있고 diterpene계 성분으로 heteronone A, heteronone B, prehispanolone, leojaponine, preleoheterin 등이 분리되었고13,14), 이들은 간세포, 심장 및 뇌신경세포 보호 작용 등이 연구되어 있다15).
	피부에 있어 외부 자극의 주요 인자에는 어떠한 것들이 있는가?	반면에 외부자극의 반복으로 1차적으로 가장 손상받기 쉬운 부분이기도 하다. 외부 자극의 주요 인자로서 자외선, 중금속을 포함하는 미세먼지, 매연, 병원성 미생물, 기온차이 등이 있으며 지속적인 외부자극으로 인하여 피부의 산화적 스트레스를 유도하여 활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)을 증가시키고 항산화 시스템을 약화시켜 피부세포 손상 및 유전정보의 교란을야기한다3). ROS는 산소기(oxygen radical) 뿐만 아니라 산소의 비자유기 유도체(non-radical derivatives of O2)를 총칭하며 정상 산소성 개체 (aerobic organism)는 ROS 발생과 항산화 방어계가 서로 균형을 이루고 있다.
	피부란 무엇인가?	피부는 표피층, 진피층 및 피하지방층으로 구성되며 인체에서 가장 큰 장기로서 외부환경으로부터 장벽 역할을 수행하고 체내 항상성을 유지하는 기능을 담당한다1,2). 즉 인체 최외각에서 화학적, 물리적, 생물학적 피부 장벽 기능을 통해 인체보호작용 외에도 체온조절, 자극감지, 에너지저장, 분비 및 흡수, 비타민 D합성 작용 등 많은 역할을 한다.

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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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