[논문]무모 마우스 피부에서 모자반 추출물의 자외선비(ultraviolet B)에 의해 유도된 광노화 억제 효과

임동빈; 김창희; 황재관

doi:10.9721/kjfst.2020.52.5.467

무모 마우스 피부에서 모자반 추출물의 자외선비(ultraviolet B)에 의해 유도된 광노화 억제 효과
Inhibitory effect of Mojaban (Sargassum fulvellum) extract on ultraviolet B-induced photoaging in hairless mouse skin 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.52 no.5, 2020년, pp.467 - 475

임동빈 (연세대학교 생물소재공학협동과정) , 김창희 (연세대학교 생명공학과) , 황재관 (연세대학교 생물소재공학협동과정)

초록
AI-Helper

자외선(Ultraviolet radiation)은 피부 주름 형성과 피부 건조를 특징으로 하는 광노화의 주요 원인이다. 모자반과(Sargassaceae)에 속하는 모자반(Sargassum fulvellum)은 항염증, 항산화, 항아토피 활성을 갖고 있다. 특히, 모자반은 인간 각질세포(keratinocyte)와 실험동물의 피부에서 UVB에 의한 염증 반응을 완화시키는 것으로 보고되었다. 그러나, 현재까지 모자반 추출물의 광노화 억제 효과에 대해서는 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 광노화를 유도하기 위하여 UVB를 SKH-1 무모 마우스의 등 부분에 8주간 처리하였으며, 동시에 모자반 추출물을 300 mg/kg의 농도로 매일 경구 투여하였다. 현상학적으로, 모자반 추출물은 주름 형성, 홍반 및 피부 두께를 감소시켰으며, 피부 탄력을 증가시켰다. 모자반 추출물은 콜라겐 합성 유전의 발현을 증가시키고, matrix metalloproteinase의 발현을 감소시킴으로써 콜라겐의 하이드록시프롤린(hydroxyproline) 함량을 증가시켰다. 추가적으로, 모자반 추출물의 경구 투여는 무모 마우스의 피부 수분 함량을 증가시켰으며, 경피수분손실(transepidermal water loss)을 감소시켰다. 모자반 추출물은 각질세포막 형성에 관여하는 involucrin, loricrin, transglutaminase의 발현과 자연보습인자 관련 생체지표인 filaggrin 및 caspase-14의 발현을 증가시켰다. 종합적으로, 모자반 추출물은 피부의 콜라겐 손실과 건조를 완화함으로써 광노화 억제 활성을 제공하였다. 모자반 추출물은 피부 광노화를 억제하기 위한 기능성 식품 소재로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Ultraviolet radiation is a major cause of photoaging, characterized by wrinkle formation and skin dehydration. Mojaban (Sargassum fulvellum), belonging to the brown algae of the Sargassaceae family, exerts anti-inflammatory, antioxidant, and anti-atopic activities. Particularly, Mojaban extract alleviated ultraviolet B (UVB)-induced inflammatory responses in human keratinocytes and BALB/c mice. Here, the dorsal skin of hairless mice was exposed to UVB for photoaging. The mice were administrated 300 mg/kg Mojaban extract (S. fulvellum extract; SFE) daily. Phenotypically, SFE reduced wrinkle formation and epidermal thickness and increased skin elasticity. SFE increased hydroxyproline content by upregulating the expression of collagen-related genes and downregulating matrix metalloproteinase expression. Furthermore, SFE increased skin moisture content and inhibited transepidermal water loss. SFE upregulated the expression of involucrin, loricrin, and transglutaminase for cornified envelope formation as well as the expression of filaggrin and caspase-14 for natural moisturizing factors. Collectively, SFE may be employed as a nutraceutical ingredient for anti-photoaging.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Primer sequences used in RT-PCR
그림 Fig. 1. Effects of SFE on wrinkle-related parameters in UVB-irradiated hairless mice. Hairless mice were exposed to UVB three times a week and orally administered SFE at 300 mg/kg/day for 8 weeks. (A) Before sacrifice, photographs were taken from the dorsal areas of hairless mice. The values of (B) area, (C) length, (D) number and (E) depth of wrinkles were measured from the skin replica. Results are presented as the mean±standard deviation. ^##p<0.01 vs. CON group; **p<0.01 vs. UVB group.
그림 Fig. 2. Effects of SFE on erythema index, thickness and elasticity in UVB-irradiated hairless mice. Hairless mice were exposed to UVB three times a week and orally administered SFE at 300 mg/kg/day for 8 weeks. (A) Erythema index was measured by Mexameter^® MX18. (B) Skinfold thickness was measured using a caliper. (C) Epidermal thickness was observed after being stained with H&E. (D) Gross elasticity of skin was measured using the Cutometer^® MPA580. (E) Elastic fiber in dermis was observed after Verhoeff-van Gieson's staining. Results are presented as the mean±standard deviation. ^##p<0.01 vs. CON group; **p<0.01 vs. UVB group.
그림 Fig. 3. Effect of SFE on collagen content in UVB-irradiated hairless mice. Hairless mice were exposed to UVB three times a week and orally administered SFE at 300 mg/kg/day for 8 weeks. After 8 weeks, the dorsal skin was isolated. (A) Hydroxyproline content was determined using a commercial kit. (B) Collagen fibers were stained with Masson's trichrome staining. (C) The mRNA expression of COL1A1, COL3A1, and COL7A1 was determined using RT-PCR. (D) The mRNA expression of MMP-3 and MMP-13 was determined using RT-PCR. (E) The protein expression of MMP-3 and MMP-13 was determined using western blot. β-Actin and α-tubulin were served as the internal control. (F) The activities of MMP-2 and MMP-9 were determined using gelatin zymography. Results are presented as the mean±standard deviation. ^##p<0.01 vs. CON group; **p<0.01 vs. UVB group.
그림 Fig. 4. Effects of SFE on skin hydration and transepidermal water loss (TEWL) in UVB-irradiated hairless mice. Hairless mice were exposed to UVB three times a week and orally administered SFE at 300 mg/kg/day for 8 weeks. (A) Skin hydration was measured by Corneometer^® CM 825. (B) TEWL was measured by Tewameter^® TM300. Results are presented as the mean±standard deviation. ^##p<0.01 vs. CON group; **p<0.01 vs. UVB group.
그림 Fig. 5. Effects of SFE on the expression of cornified envelope formation and filaggrin processing-related markers. Hairless mice were exposed to UVB three times a week and orally administered SFE at 300 mg/kg/day for 8 weeks. After 8 weeks, the dorsal skin was isolated. (A) The mRNA expression of loricrin (LOR), involucrin (INV), and transglutaminase (TGM), filaggrin (FLG) and caspase-14 (CASP14) was determined using RT-PCR. (B) The protein expression of LOR, INV, TGM, FLG and CASP14 was determined using western blot. β-Actin and α-tubulin were served as the internal control. Results are presented as the mean±standard deviation. ^##p<0.01 vs. CON group; **p<0.01 vs. UVB group.

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서, 본 연구에서는 SKH-1 무모 마우스(hairless mouse)에 경구 투여한 모자반 추출물의 피부 광노화 억제 효과를 검증함으로써 기능성 식품 소재로서의 활용 가능성을 평가하였다.

제안 방법

UVB 조사량은 75 mJ/cm2으로 시작하여, 매주 1 최소홍반량(minimal erythema dose)씩 증가시켜, 최종적으로 3 최소홍반량의 강도로 총 8주 동안 조사하였다.
반응이 끝난 겔을 Coomassie® brilliant blue R-250 (Fluka, Buchs, Switzerland)으로 염색하고 30% 메틸알코올(methyl alcohol)과 10% 아세트산(acetic acid)를 통해 탈염색(destainaing) 과정을 진행하였다.
1주일간 순화 후, 마우스를 대조군(CON), UVB 처리군(UVB), UVB+모자반 추출물 300 mg/kg/day 처리군(UVB+SFE)으로 분류하였다.
NanoDrop 1000 (Thermo Fisher Scientific Inc., Waltam, MA, USA)을 이용하여 분리한 총 RNA 농도를 측정한 후, 총 RNA를 RT premix (Elpis, Daejeon, Korea)로 역전사시켜 cDNA를 합성하였다.
Trizol 용액(Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)을 이용하여 피부 조직으로부터 총 RNA를 분리하였다. NanoDrop 1000 (Thermo Fisher Scientific Inc.
모자반 추출물의 경구 투여는 8주간 매일 진행하였으며, 대조군과 UVB 처리군은 모자반 추출물 대신 생리식염수를 투여하였다. UVB 조사는 주 3회 UV Crosslinker CL-1000M (UVP, Cambridge, UK)를 이용하여 실험 동물의 등 부분(dorsal section)에 실시하였다. UVB 조사량은 75 mJ/cm²으로 시작하여, 매주 1 최소홍반량(minimal erythema dose)씩 증가시켜, 최종적으로 3 최소홍반량의 강도로 총 8주 동안 조사하였다.
경구 투여 및 UVB 조사 후, 홍반, 피부 두께, 피부 탄력, 수분 함량과 경피수분손실(transepidermal water loss)을 측정하였다.
고정된 피부 조직에 파라핀을 침투시킨 후, 포매(embedding)하여 절편을 제작하였다. 피부 두께를 확인하기 위하여 피부 절편을 hematoxyline-eosin 염색(H&E stain) 하였으며, 콜라겐을 확인하기 위하여 Masson’s trichrome 염색을 실시하였다.
나이트로셀룰로스 막에 enhanced chemiluminescence (ECL) 시약(Amersham Biosciences, Little Chalfont, UK)을 처리한 후, G:BOX EF Imaging System (Synegene)을 이용하여 각 생체지표의 단백질 발현 정도를 확인 및 정량하였다.
다음, 감압농축기(Heidolph Instruments GmbH & Co. KG., Schwabach, Germany)를 이용하여 수득한 추출액의 용매를 완전히 제거함으로써 모자반 추출물(S. fulvellum extract, SFE)을 제조하였다.
69% 개선되었다. 다음, 모자반 추출물이 각질세포막과 자연보습인자 생성에 관여하는 주요 생체지표에 미치는 효과를 평가하였다. UVB군은 CON군과 비교하여 LOR, INV, TGM, FLG와 CASP14의 mRNA 발현이 유의한 수준으로 감소한 반면에, 모자반 추출물은 이들의 발현을 유의적으로 증가시켰다(Fig.
피부 조직으로부터 단백질가수분해효소 억제제(protease inhibitor; Sigma-Aldrich)가 함유된 NP-40 완충 용액(Elpis)을 이용하여 단백질을 분리하였다. 다음, 분리된 단백질의 농도를 Bradford 시약(Bio-Rad)을 이용하여 측정하였다. 동일한 농도의 단백질을 2% SDS (Daejung Checmial & Metals Co.
피부 조직으로부터 단백질가수분해효소 억제제(protease inhibitor; Sigma-Aldrich)가 함유된 NP-40 완충 용액(Elpis)을 이용하여 단백질을 분리하였다. 다음, 분리된 단백질의 농도를 Bradford 시약(Bio-Rad, Hercules, CA, USA)을 이용하여 측정하였다. 동일한 농도의 단백질을 10-12% sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE)를 통해 분리한 후, 나이트로셀룰로스막(nitrocellulose membrane; GE Healthcare, Piscaataway, NJ, USA)으로 전이(transfer)시켰다.
다음, 제작한 피부 주형으로부터 피부 주름에 관련된 지표(면적, 길이, 수, 깊이)를 정량적으로 측정하였다.
분쇄한 피부 조직(100 mg)을 6 N HCl에 넣고 105℃에서 20시간 동안 가수분해 하였다. 다음, 하이드록시프롤린 검정 키트(hydroxyproline assay kit; Quickzyme Bioscience, Leiden, Netherlands)를 이용하여 피부 조직의 하이드록시프롤린 함량을 측정하였다.
다음, 콜라겐과 관련된 주요 유전자인 COL1A1, COL3A1, COL7A1의 mRNA 발현량을 측정하였다.
또한, 탄력섬유증(elastosis)을 확인하기 위하여 Verhoeff-van Gieson 염색을 실시하였다.
마우스 꼬리의 아랫부분과 목 부분의 피부를 손으로 잡아 올린 후, 중간부분의 두께를 캘리퍼(caliper; Ozaki MFG Co., Ltd., Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다.
마우스 등의 중앙 피부의 수분 함량은 Corneometer® CM 825 (CK Electronics GmbH)를 이용하여 측정하였으며, 경피수분손실은 Multi Probe Adapter® MPA5 (CK Eletronics GmbH)가 장착된 Tewameter® TM300 (CK Eletronics GmbH)을 이용하여 측정하였다.
경구 투여 및 UVB 조사 후, 홍반, 피부 두께, 피부 탄력, 수분 함량과 경피수분손실(transepidermal water loss)을 측정하였다. 마우스에 350 mg/kg 2,2,2-tribromoethanol (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)을 복강 주사하여 마취시킨 후, 등으로부터 피부 주형(replica)을 제작하였으며, 심채혈을 통해 희생하였다. 마우스의 등으로부터 적출한 조직의 일부를 조직병리학적 분석을 위해 10% 포르말린(Junsei, Tokyo, Japan)에 넣어 고정시켰으며, 나머지 부분은 −80℃에 보관하였다.
마취된 실험동물의 등으로부터 주형 키트(replica kit; Epigem, Seoul, Korea)를 사용하여 피부 주형(replica)을 제작하였다.
1주일간 순화 후, 마우스를 대조군(CON), UVB 처리군(UVB), UVB+모자반 추출물 300 mg/kg/day 처리군(UVB+SFE)으로 분류하였다. 모자반 추출물의 경구 투여는 8주간 매일 진행하였으며, 대조군과 UVB 처리군은 모자반 추출물 대신 생리식염수를 투여하였다. UVB 조사는 주 3회 UV Crosslinker CL-1000M (UVP, Cambridge, UK)를 이용하여 실험 동물의 등 부분(dorsal section)에 실시하였다.
모자반 추출물이 자외선 조사에 의한 피부 주름 형성에 미치는 효과를 확인하기 위하여 무모 마우스에 UVB를 조사하고, 모자반 추출물을 경구 투여한 뒤, 피부 주형을 제작하였다.
모자반 추출물이 콜라겐 합성에 미치는 영향을 검증하기 위하여 피부 조직의 하이드록시프롤린 함량을 측정하였다. CON군과 비교하여 UVB군은 하이드록시프롤린 함량이 45.
탄력섬유증은 세포밖기질에 존재하는 탄성 섬유(elastic fiber)가 자외선에 의해 촉진된 엘라스틴 가수분해 효소(elastase)에 의해 분해되고, 응집되면서 발생한다(Kang 등, 2012; Larroque-Cardoso 등, 2015). 본 연구에서 모자반 추출물은 피부 탄성과 탄력섬유증을 개선시켰다(Fig. 2E, F). Kang 등(2012)은 모자반 80% 메탄올 추출물이 elastase 활성을 억제한다고 보고하였다.
본 연구에서는 UVB에 노출된 무모 마우스에서 피부 수분 함량의 감소와 경피수분손실의 증가를 확인하였다(Fig. 4A, B).
본 연구에서는 광노화를 유도하기 위하여 UVB를 SKH-1 무모 마우스의 등 부분에 8주간 처리하였으며, 동시에 모자반 추출물을 300 mg/kg의 농도로 매일 경구 투여하였다.
염색된 절편은 twin CCD 카메라(Nikon, Tokyo, Japan)가 장착된 도립 현미경(inverted microscope) (Eclipse TE200U; Nikon, Tokyo, Japan)을 이용하여 촬영하였다.
자외선과 모자반 추출물이 피부 보습에 미치는 효과를 확인하기 위하여 피부 내 수분 함량 및 경피수분손실을 측정하였다(Fig. 4).
전기영동 후, 겔(gel)을 2.5% Triton X100 (Oriental Chemical Industries, Seoul, Korea)으로 1시간 동안 세척하고, 10 mM CaC12 (OCI Company Ltd., Ulsan, Korea), 0.15 M NaCl (Duchefa, Haarlem, Netherland)과 50 mM Tris-HCl(Duchefa)이 함유한 완충용액으로 37℃에서 24시간 반응하였다.
제작한 피부 주형 내의 주름 면적, 주름 길이, 주름 수, 주름 깊이는 Visioline VL650 (CK Electronics GmbH, Cologne, Germany)을 이용하여 측정하였다.
최종 반응 산물은 5×Loading star (Dynebio, Seongnam, Korea)로 염색하고, 1.5% 아가로스젤(agarose gel)을 이용하여 분리한 후, G:BOX EF Imaging System(Synegene, Cambridge, UK)을 이용하여 유전자 발현 정도를 확인 및 정량 처리하였다.
반응이 끝난 겔을 Coomassie® brilliant blue R-250 (Fluka, Buchs, Switzerland)으로 염색하고 30% 메틸알코올(methyl alcohol)과 10% 아세트산(acetic acid)를 통해 탈염색(destainaing) 과정을 진행하였다. 탈염색 과정이 끝난 후, 활성화된 MMP-2와 MMP-9는 각각 72와 92 kDa에서 G:BOX EF Imaging System (Synegene)을 이용하여 확인 및 정량하였다.
피부 두께를 확인하기 위하여 피부 절편을 hematoxyline-eosin 염색(H&E stain) 하였으며, 콜라겐을 확인하기 위하여 Masson’s trichrome 염색을 실시하였다.
피부 보습을 평가하기 위하여 피부 수분 함량 및 경피수분손실을 측정하였다. 마우스 등의 중앙 피부의 수분 함량은 Corneometer^® CM 825 (CK Electronics GmbH)를 이용하여 측정하였으며, 경피수분손실은 Multi Probe Adapter^® MPA5 (CK Eletronics GmbH)가 장착된 Tewameter^® TM300 (CK Eletronics GmbH)을 이용하여 측정하였다.
합성된 cDNA, 표적 유전자의 프라이머(Bioneer, Daejeon, Korea)와 PCR premix(Elpis)를 혼합한 뒤, 94℃에서 5분간 전처리 하고, 22-30 사이클(cycle)의 반응 조건으로 Gene Amp PCR System 2700 (Applied Biosystems Inc., Foster City, CA, USA)을 이용하여 중합효소연쇄반응을 실시하였다.

대상 데이터

마우스 등쪽 피부의 탄력도를 Cutometer® MPA580 (CK Electronics GmbH)를 이용하여 측정하였다.
마우스 등쪽 피부의 홍반 지수를 Mexameter® MX18 (CK Electronics GmbH)를 이용하여 측정하였다.
마우스는 연세대학교 실험동물센터 사육실에서 사육하였으며, 사육 환경은 온도 23±2℃, 습도 55±2%, 12시간 명암주기(light/dark cycle)로 유지하였다.
생후 5주된 암컷 SKH-1 무모 마우스를 대한바이오링크(Seoul, Korea)에서 구입하였다.
이 때 사용한 α-tubulin 1차 항체(Cell Signaling Technology, Beverly, MA, USA)를 제외한 다른 모든 1차 항체는 Santa Cruz Biotechnology Inc. (Santa Cruz, CA, USA)에서 구입하여 사용하였다.
모자반 추출물 제조

제주도에서 수거한 모자반을 물로 세척하고, 건조한 후 분쇄하였다. 분쇄한 모자반에 95% 에탄올을 1:10 (w/v)의 비율로 첨가하여 25℃에서 24시간 동안 추출한 뒤, 추출액을 여과하였다.
피부 조직으로부터 단백질가수분해효소 억제제(protease inhibitor; Sigma-Aldrich)가 함유된 NP-40 완충 용액(Elpis)을 이용하여 단백질을 분리하였다.

데이터처리

각 처리군 간의 유의성 평가는 일원배치분산분석(one-way analysis of variance)으로 비교한 후, Scheffe’s test로 p<0.05 수준에서 검증하였다.
실험결과는 평균±표준편차로 나타냈으며, SPSS 21.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 사용하여 통계 분석을 실시하였다.

성능/효과

Masson trichrome 염색을 통한 조직병리학적 변화를 관찰한 결과, 하이드록시프롤린 측정 결과와 동일하게 UVB군에서 감소한 콜라겐이 UVB+SFE군에서 회복된 것을 확인하였다(Fig. 3B).
CON군과 비교하여 UVB군은 주름 지표가 모두 유의한 수준으로 증가한 반면에, 모자반 추출물을 처리한 UVB+SFE군에서는 주름 지표가 모두 유의한 수준으로 감소하였다(Fig. 1B-E).
CON군과 비교하여 UVB군은 하이드록시프롤린 함량이 45.60% 감소한 반면에, UVB+SFE군은 UVB군에 비해 39.98% 증가하였다(Fig. 3A).
H&E 염색을 통해 조직병리학적으로 피부를 관찰한 결과, CON군과 비교하여 UVB군의 진피의 두께가 두꺼워진 것을 관찰하였으며, UVB+SFE군에서는 두께가 얇아진 것을 확인하였다(Fig. 2C).
4). UVB군의 수분 함량은 CON군과 비교하여 54.31% 감소한 반면에, 경피수분손실은 96.24% 증가하였다. 반면에, 모자반 추출물을 처리한 경우에는 피부 수분 함량과 경피수분손실이 각각 37.
UVB의 조사는 CON군과 비교하여 홍반 지수를 33.84% 증가시켰으나, 모자반 추출물은 UVB에 의해 증가한 홍반 지수를 22.16% 감소시켰다(Fig. 2A).
이러한 결과는, 모자반 추출물이 FLG와 CASP14의 발현을 조절함으로써 UVB에 의해 감소한 유리 아미노산을 회복시켰음을 의미한다. 결과적으로, 모자반 추출물은 각질세포막 형성에 의한 표피 장벽의 기능 강화와 유리 아미노산 생성 촉진을 통한 피부 수분 함량의 증가를 통하여 보습 기능을 향상시키는 것으로 해석된다.
동일하게, UVB에 의해 감소된 LOR, INV, TGM, FLG와 CASP14의 단백질 발현이 모자반 추출물에 의해 유의적으로 회복되었다(Fig 5B).
또한, 모자반 추출물은 UVB로 감소된 콜라겐 관련 유전자의 발현을 증가시키고, UVB에 의해 증가한 MMP의 발현과 활성을 감소시켰다(Fig. 3D-F).
모자반 추출물은 UVB 조사로 인해 증가된 MMP-3과 MMP-13의 mRNA와 단백질 발현량을 유의한 수준으로 감소시켰다(Fig. 3D, E).
모자반 추출물은 각질세포막 형성에 관여하는 involucrin, loricrin, transglutaminase의 발현과 자연보습인자 관련 생체지표인 filaggrin 및 caspase-14의 발현을 증가시켰다.
24% 증가하였다. 반면에, 모자반 추출물을 처리한 경우에는 피부 수분 함량과 경피수분손실이 각각 37.84%와 36.69% 개선되었다. 다음, 모자반 추출물이 각질세포막과 자연보습인자 생성에 관여하는 주요 생체지표에 미치는 효과를 평가하였다.
본 연구에서 모자반 추출물에 의해 콜라겐 유전자와 MMP 발현량이 변화한 것은 MAPK/AP-1, NF-κB 및 TGF-β/Smad의 세포신호전달에 의한 것으로 판단된다.
본 연구에서도 UVB에 의해 주름 관련 지표가 증가하였는데(Fig. 1), 이는 UVB의 처리가 주름 형성을 촉진하였음을 의미한다.
UV 처리에 의한 피부의 홍반 생성, 두께 증가, 탄력 감소 등은 피부 광노화의 대표적인 현상이다(Cheong 등, 2018; Yun 등, 2019). 본 연구에서도 UVB에 의해 홍반 지수와 피부 두께가 증가하고, 피부 탄력이 감소되었다(Fig. 2), 이는 UVB 처리가 무모마우스에서 상당한 피부 광노화를 유발하였음을 의미한다. 자외선에 의한 염증 반응은 홍반과 부종(edema)의 직접적인 원인이 된다(Lee 등, 2013).
5A, B). 이러한 결과는, 모자반 추출물이 FLG와 CASP14의 발현을 조절함으로써 UVB에 의해 감소한 유리 아미노산을 회복시켰음을 의미한다. 결과적으로, 모자반 추출물은 각질세포막 형성에 의한 표피 장벽의 기능 강화와 유리 아미노산 생성 촉진을 통한 피부 수분 함량의 증가를 통하여 보습 기능을 향상시키는 것으로 해석된다.
2D). 조직병리학적 분석을 실시한 결과, CON군과 비교하여 UVB군에서는 탄력섬유증(elastosis)이 진행된 반면, UVB+SFE군에서는 피부 조직 내 탄력섬유증이 UVB군에 비해 감소하였다(Fig. 2E).
모자반 추출물은 각질세포막 형성에 관여하는 involucrin, loricrin, transglutaminase의 발현과 자연보습인자 관련 생체지표인 filaggrin 및 caspase-14의 발현을 증가시켰다. 종합적으로, 모자반 추출물은 피부의 콜라겐 손실과 건조를 완화함으로써 광노화 억제 활성을 제공하였다. 모자반 추출물은 피부 광노화를 억제하기 위한 기능성 식품 소재로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
종합적으로, 모자반 추출물이 총 콜라겐 함량의 감소를 억제하는 것은 콜라겐 생성을 촉진함과 동시에 콜라겐 분해를 억제하기 때문인 것으로 해석된다.
피부 주형 사진을 통해 주름 형태를 확인한 결과, CON군에 비해 UVB군에서 현저한 주름 형성이 관찰되었으나, UVB+SFE군에서는 주름 형성이 크게 감소하였다(Fig. 1A).
본 연구에서는 광노화를 유도하기 위하여 UVB를 SKH-1 무모 마우스의 등 부분에 8주간 처리하였으며, 동시에 모자반 추출물을 300 mg/kg의 농도로 매일 경구 투여하였다. 현상학적으로, 모자반 추출물은 주름 형성, 홍반 및 피부 두께를 감소시켰으며, 피부 탄력을 증가시켰다. 모자반 추출물은 콜라겐 합성 유전의 발현을 증가시키고, matrix metalloproteinase의 발현을 감소시킴으로써 콜라겐의 하이드록시프롤린(hydroxyproline) 함량을 증가시켰다.

후속연구

종합적으로, 모자반 추출물은 피부의 콜라겐 손실과 건조를 완화함으로써 광노화 억제 활성을 제공하였다. 모자반 추출물은 피부 광노화를 억제하기 위한 기능성 식품 소재로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	광노화의 주요 원인은?	자외선(Ultraviolet radiation)은 피부 주름 형성과 피부 건조를 특징으로 하는 광노화의 주요 원인이다. 모자반과(Sargassaceae)에 속하는 모자반(Sargassum fulvellum)은 항염증, 항산화, 항아토피 활성을 갖고 있다.
	모자반은 어떤 효능을 가지고 있나?	자외선(Ultraviolet radiation)은 피부 주름 형성과 피부 건조를 특징으로 하는 광노화의 주요 원인이다. 모자반과(Sargassaceae)에 속하는 모자반(Sargassum fulvellum)은 항염증, 항산화, 항아토피 활성을 갖고 있다. 특히, 모자반은 인간 각질세포(keratinocyte)와 실험동물의 피부에서 UVB에 의한 염증 반응을 완화시키는 것으로 보고되었다.
	본 연구에서는 모자반 추출물의 광노화 억제 효과를 확인하기 위해 어떤 연구과정을 수행했나?	그러나, 현재까지 모자반 추출물의 광노화 억제 효과에 대해서는 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 광노화를 유도하기 위하여 UVB를 SKH-1 무모 마우스의 등 부분에 8주간 처리하였으며, 동시에 모자반 추출물을 300 mg/kg의 농도로 매일 경구 투여하였다. 현상학적으로, 모자반 추출물은 주름 형성, 홍반 및 피부 두께를 감소시켰으며, 피부 탄력을 증가시켰다.

참고문헌 (29)

Cheong Y, Kim C, Kim MB, Hwang JK. The anti-photoaging and moisturizing effects of Bouea macrophylla extract in UVB-irradiated hairless mice. Food Sci. Biotechnol. 27: 147-157 (2018)

상세보기
Choi S, Shin J, Lee B, Cho Y. Dietary effect of green tea extract on hydration improvement and metabolism of free amino acid generation in epidermis of UV-irradiated hairless mice. J. Nutr. Health 49: 269-276 (2016)
Gao W, Wang YS, Hwang E, Lin P, Bae J, Seo SA, Yan Z, Yi TH. Rubus idaeus L. (red raspberry) blocks UVB-induced MMP production and promotes type I procollagen synthesis via inhibition of MAPK/AP-1, $NF-{\kappa}B$ and stimulation of $TGF-{\beta}$ /Smad, Nrf2 in normal human dermal fibroblasts. J. Photochem. Photobiol. B. 185: 241-253 (2018)
Gwon WG, Lee MS, Kim JS, Kim JI, Lim CW, Kim NG, Kim HR. Hexane fraction from Sargassum fulvellum inhibits lipopolysaccharide-induced inducible nitric oxide synthase expression in RAW 264.7 cells via $NF-{\kappa}B$ pathways. Am. J. Chin. Med. 41: 565-584 (2013)
Hwang E, Park SY, Sun Z-w, Shin HS, Lee DG, Yi TH. The protective effects of fucosterol against skin damage in UVB-irradiated human dermal fibroblasts. Mar. Biotechnol. 16: 361-370 (2014a)
Hwang E, Park SY, Shin HS, Lee DG, Yi TH. Effect of oral administration of fucosterol from Hizikia fusiformis on DNCB-induced atopic dermatitis in NC/Nga mice. Food Sci. Biotechnol. 23: 593-599 (2014b)

원문보기 상세보기
Jeong DH, Ahn NK, Choi YU, Park JH, Bae NY, Park SH, Kim MJ, Kim KBWR, Ahn DH. Inhibitory effect of Sargassum fulvellum water extract on 2,4-dinitrochlorobenzene-induced atopic dermatitis-like skin lesions in mice. Microbiol. Biotechnol. Lett. 43: 150-157 (2015)
Jeong DH, Kim KBWR, Kang BK, Jung SA, Kim HJ, Jeong HY, Bark SW, Ahn DH. Anti-inflammatory activity of the water extract of Sargassum fulvellum. KSBB J. 27: 325-329 (2012)
Jeong DH, Kim KBWR, Kim MJ, Kang BK, Bark SW, Pak WM, Kim BR, Ahn NK, Choi YU, Ahn DH. Anti-inflammatory effect of ethanol extract from Sargassum fulvellum on lipopolysaccharide induced inflammatory responses in RAW 264.7 cells and mice ears. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 43: 1158-1165 (2014)
Kang BK, Kim MJ, Ahn DH. In vivo and in vitro inhibitory activity of an ethanolic extract of Sargassum fulvellum and its component grasshopper ketone on atopic dermatitis. Int. Immunopharmacol. 40: 176-183 (2016)

상세보기
Kang SH, Cho EK, Choi YJ. a-Glucosidase inhibitory effects for solvent fractions from methanol extracts of Sargassum fulvellum and its antioxidant and alcohol-metabolizing activities. J. Life Sci. 22: 1420-1427 (2012)
Kim S, Oh HI, Hwang JK. Oral administration of fingerroot (Boesenbergia pandurata) extract reduces ultraviolet B-induced skin aging in hairless mice. Food Sci. Biotechnol. 21: 1753-1760 (2012)

원문보기 상세보기
Kim MS, Oh GH, Kim MJ, Hwang JK. Fucosterol inhibits matrix metalloproteinase expression and promotes type1 procollagen production in UVBinduced HaCaT cells. Photochem. Photobiol. 89: 911-918 (2013)

상세보기
Larroque-Cardoso P, Camare C, Nadal-Wollbold F, Grazide M-H, Pucelle M, Garoby-Salom S, Bogdanowicz P, Josse G, Schmitt A-M, Uchida K, Zarkovic K, Salvayre R, Schmitt A-M, Uchida K, Zarkovic K, Salvayre R, Negre-Salvayre A. Elastin modification by 4-hydroxynonenal in hairless mice exposed to UV-A. Role in photoaging and actinic elastosis. J. Invest. Dermatol. 135: 1873-1881 (2015)

상세보기
Lee C, Park GH, Ahn EM, Park CI, Jang JH. Sargassum fulvellum protects HaCaT cells and BALB/c mice from UVB-induced proinflammatory responses. Evid. Based Complement. Alternat. Med. 2013: 747846 (2013)

상세보기
Misawa E, Tanaka M, Saito M, Nabeshima K, Yao R, Yamauchi K, Abe F, Yamamoto Y, Furukawa F. Protective effects of aloe sterols against UVBinduced photoaging in hairless mice. Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. 33: 101-111 (2017)
Naylor EC, Watson RE, Sherratt MJ. Molecular aspects of skin ageing. Maturitas 69: 249-256 (2011)

상세보기
Oh JS, Jang HH. Epidermal differentiation and skin barrier. Kor. J. Aesthet. Cosmetol. 13: 713-720 (2015)
Poon F, Kang S, Chien AL. Mechanisms and treatments of photoaging. Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. 31: 65-74 (2015)
Rui Y, Zhaohui Z, Wenshan S, Bafang L, Hu H. Protective effect of MAAs extracted from Porphyra tenera against UV irradiation-induced photoaging in mouse skin. J. Photoch. Photobio. B 192: 26-33 (2019)
Shimoda H, Tanaka J, Shan SJ, Maoka T. Antipigmentary activity of fucoxanthin and its influence on skin mRNA expression of melanogenic molecules. J. Pharm. Pharmacol. 62: 1137-1145 (2010)
Shin EJ, Han EH, Kim MJ, Jung J, Park J, Ahn G. Inhibition effect of a hot water extracts from Sargassum fulvellum against gluten-induced inflammation and oxidative damage in human keratinocytes. J. Chitin. Chitosoan 24: 90-98 (2019)
Song JH, Piao MJ, Han X, Kang KA, Kang HK, Yoon WJ, Ko MH, Lee NH, Lee MY, Chae S, Hyun JW. Anti-wrinkle effects of Sargassum muticum ethyl acetate fraction on ultraviolet B-irradiated hairless mouse skin and mechanistic evaluation in the human HaCaT keratinocyte cell line. Mol. Med. Rep. 14: 2937-2944 (2016)
Tobin DJ. Introduction to skin aging. J. Tissue Viability 26: 37-46 (2017)

상세보기
Urikura I, Sugawara T, Hirata T. Protective effect of fucoxanthin against UVB-induced skin photoaging in hairless mice. Biosci. Biotechnol. Biochem. 75: 757-760 (2011)

상세보기
Woo SW, Rhim DB, Kim C, Hwang JK. Effect of standardized Boesenbergia pandurata extract and its active compound panduratin A on skin hydration and barrier function in human epidermal keratinocytes. Prev. Nutr. Food Sci. 20: 15-21 (2015)

원문보기 상세보기
Ye Y, Ji D, You L, Zhou L, Zhao Z, Brennan C. Structural properties and protective effect of Sargassum fusiforme polysaccharides against ultraviolet B radiation in hairless Kun Ming mice. J. Funct. Foods 43: 8-16 (2018)

상세보기
Yun MS, Kim C, Hwang JK. Agastache rugosa Kuntze attenuates UVB-induced photoaging in hairless mice through the regulation of MAPK/AP-1 and $TGF-{\beta}$ /Smad pathways. J. Microbiol. Biotechnol. 29: 1349-1360 (2019)
Zhang Y, Wu H, Wen H, Fang H, Hong Z, Yi R, Liu R. Simultaneous determination of fucoxanthin and its deacetylated metabolite fucoxanthinol in rat plasma by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Mar. Drugs 13: 6521-6536 (2015)

상세보기

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증