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Combined Protective Effects of Ceramide‑NP (C16-24) and Cherry Fruit Extract on Oxidative Stress-Induced Skin Barrier Dysfunction KCI 등재

Da-Won Jung, Hong-Jong Jin, Hyang-Yeol Lee, Jun-Sub Kim
  • 언어ENG
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/450958
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한국응용과학기술학회지 (The Korean Society of Applied Science and Technology)
한국응용과학기술학회(구 한국유화학회) (The Korean Society of Applied Science and Technology (KSAST))
초록

세라마이드는 표피 장벽의 구조적 안정성과 기능 유지에 핵심적인 역할을 수행하지만, 현재 화 장품 산업에서 널리 사용되는 ceramide NP (C-NP) (C18)는 인체 피부의 복잡한 세라마이드 조성을 충분 히 반영하지 못한다는 한계가 있다. 본 연구에서는 인체 유래 지질 조성에 더 유사하도록 설계된 신규 장쇄 세라마이드인 C-NP (C16-24)의 생물학적 효능을 평가하고, 항산화 안토시아닌을 풍부하게 함유한 버찌 추출물(cherry fruit extract, CFE)과의 복합효능을 검증하였다. HaCaT 케라티노사이트에서 과산화수소로 산화 스트레스를 유도한 후 세포 생존율, 세포 내 활성산소종(ROS) 생성, 염증성 사이토카인 발현, 장벽 관련 유전자 발현 변화를 분석하였다. C-NP (C16-24)는 기존 세라마이드 대비 우수한 세포친화성을 보 였으며, 단독 처리 시 항산화 효과는 제한적이었으나 CFE와 병용 처리할 경우 ROS 억제, 염증성 유전자 발현 감소 및 장벽 단백질의 회복을 포함한 복합 효과가 확인되었다. 이러한 협력적 효과는 장쇄 세라마이 드의 막 미세영역 안정화 기능과 CFE의 강력한 ROS 제거능이 상호 보완적으로 작용한 결과로 판단된다. 본 연구는 구조·기능적 측면에서 피부 장벽을 강화하기 위해 장쇄 세라마이드와 천연 항산화 소재를 결합 한 차세대 화장품 원료 개발 전략의 과학적 근거를 제공한다.

Ceramides play essential roles in maintaining epidermal barrier integrity; however, commonly used cosmetic ceramides, such as ceramide NP (C-NP) (C18), do not fully mimic the broad chain-length distribution of endogenous human ceramides. In this study, we investigated the biological efficacy of a newly developed long-chain ceramide, C-NP (C16-24), and evaluated its combined efficacy when combined with cherry fruit extract (CFE), an anthocyanin-rich natural antioxidant. Using HaCaT keratinocytes exposed to oxidative stress, we assessed cell viability, intracellular reactive oxygen species (ROS) production, inflammatory cytokine expression, and barrier‑related gene regulation. C-NP (C16-24) exhibited minimal cytotoxicity and greater biocompatibility compared with conventional ceramides. Although C-NP (C16-24) alone showed limited antioxidant and anti-inflammatory activity, its co-treatment with CFE markedly enhanced cytoprotection, suppressed ROS accumulation, reduced the expression of pro-inflammatory cytokines, and restored the transcription of key barrier‑associated proteins including filaggrin, loricrin, and involucrin. These combined effects are likely mediated through the reinforcement of membrane microdomains by long-chain ceramides and the potent ROS-scavenging activity of anthocyanins. Collectively, our findings highlight the value of combining structurally relevant long-chain ceramides with natural antioxidants as a promising strategy for the development of next‑generation cosmetic formulations aimed at enhancing skin-barrier resilience and protection against environmental stressors.

키워드
세라마이드‑NP(C16-24)버찌 추출물(CFE)피부장벽활성산소종(ROS)항염증 활성 물질 Ceramide-NP (C16-24)Cherry fruit extract (CFE)Skin barrierReactive Oxygen SpeciesAnti-Inflammatory Agents
목차
요 약
Abstract
1. Introduction
2. Experiments
    2.1. Materials
    2.2. Cell Viability Assay
    2.3. ROS Measurement
    2.4. RT-qPCR analysis of cytokine andbarrier-related gene expression
    2.5. Statistical Analysis
3. Results and Discussion
    3.1. Combined cytoprotective effects ofC-NP (C16-24) and Cherry fruitextract (CFE) under oxidative stress
    3.2. Combined antioxidant effects of C-NP(C16-24) and CFE on intracellularROS reduction
    3.3. Combined suppression ofinflammatory cytokine expression
    3.4. Restoration of barrier-related geneexpression by combined C-NP(C16-24) and CFE treatment
4. Conclusion
Acknowledgement
References
저자
  • Da-Won Jung(Department of Biotechnology, Korea National University of Transportation, Student)
  • Hong-Jong Jin(Research and Development Center, P.nut Co., Ltd.)
  • Hyang-Yeol Lee(Department of Biotechnology, Korea National University of Transportation, Professor, Chungbuk, Republic of Korea) Corresponding author
  • Jun-Sub Kim(Department of Biotechnology, Korea National University of Transportation, Professor, Chungbuk, Republic of Korea) Corresponding author