직경 10 μm 미만의 대기 미립자 물질(particulate matter, PM10)은 다양한 신체기관에서 산화 스트레 스와 염증반응을 유발한다. 본 연구의 목적은 인간 표피 각질형성세포(HEK)에서 PM10에 의해 유도되는 반응 성 산소종(ROS) 생성의 메커니즘을 알아보는 것이다. 배양된 HEK를 PM10에 노출시켰을 때 ROS가 증가하였으며, 이는 항산화제 apocynin에 의해 저해되었다. PM10에 의해 유도되는 ROS 생성에서 NADPH oxidase (NOX) family의 역할을 규명하기 위하여 이들의 mRNA 발현을 분석하였다. PM10은 NOX1, NOX2, dual oxidase (DUOX)1 및 DUOX2의 mRNA 발현을 증가시켰다. 다른 NOX들에 비교하여 DUOX1 및 DUOX2의 발현 수준이 높았으며, 이들 효소의 maturation factors, 즉 DUOXA1와 DUOXA2의 mRNA 발현도 PM10에 의하여 증가하였다. 칼슘 의존성 효소인 DUOX1과 DUOX2가 PM10에 의해 유도되는 ROS의 생성을 매개하는 지 조사하였다. 선택적인 세포내 칼슘 킬레이터인 BAPTA-AM은 PM10 및 칼슘 ionophore A23187에 유도된 ROS 생성을 감소시켰다. 작은 간섭 RNA (siRNA)에 의한 DUOX2의 하향 조절은 PM10에 의해 유도된 ROS의 생성을 감소시켰고 DUOX1 siRNA는 영향이 없었다. PM10은 interleukin (IL)-1β, IL-6, IL-8 및 interferon (IFN)-γ 등 사이토카인의 발현을 증가시켰다. siRNA에 의한 DUOX2의 하향 조절은 IFN-γ의 발현을 저해하였지만 다른 사이토카인의 발현은 저해하지 않았다. 본 연구는 PM10에 노출된 HEK의 ROS 생성 및 염증 반응에서 DUOX2가 중요한 역할을 함을 시사한다.

대기 오염은 피부의 산화적 손상, 염증 및 노화를 일으킬 수 있다. 레스베라트롤은 폴리페놀 화합물의 일종으로 항산화, 항염증, 멜라닌 생성 억제 작용 등 다양한 생물학적 활성이 있는 한편 열과 빛에 약한 단점이 있다. 레스베라트릴 트라이아세테이트(RTA)는 레스베라트롤에 비해 안정하고, 피부 안전성과 미백 효능이 보고된 화장품 신소재이다. 본 연구의 목적은 직경 10 μ m 미만 대기 미립자 물질(PM10)에 노출된 인간 표피 각질형성세포(HEK)의 염증 반응에 대한 레스베라트롤과 RTA의 영향을 조사하기 위한 것이다. 배양된 HEK세 포를 레스베라트롤과 RTA의 유무 조건에서 PM10에 노출시키고, 세포 생존율, 반응성 산소종(ROS)의 생성 및 염증성 사이토카인의 발현을 분석하였다. PM10을 처리하였을 때 세포 생존율이 감소하였고 종양괴사인자- α(TNF-α), 인터루킨-1β(IL-1β), 인터루킨-6(IL-6) 및 인터루킨-8(IL-8)의 발현이 증가하였다. 레 스베라트롤과 RTA는 PM10으로 유도된 세포의 사멸과 ROS 생성을 경감시켰다. PM10에 의해 증가되는 여러 염증성 사이토카인의 발현은 레스베라트롤과 RTA에 의해 경감되거나(IL-6), 증진되거나(IL-1β), 변화하지 않았다(TNF-α 및 IL-8). PM10에 의해 유도된 IL-6단백질의 발현이 레스베라트롤과 RTA에 의해 감소되 었다. 본 연구의 결과는 레스베라트롤과 RTA가 대기 미립자 물질에 노출된 피부의 세포 손상과 염증 반응을 조절하는 작용이 있음을 시사한다.

피부 노화의 정도는 기기 분석을 통해 객관적으로 측정 할 수 있다. 본 연구의 목적은 인체 적용 시험을 통해 8000 PPM의 레스베라트릴 트라이아세테이트(RTA)를 함유한 크림의 피부 노화 완화 효과를 평가하는 것이다. 여성 피험자 20명에게 시험 제품을 얼굴에 매일 2회 8주 동안 바르고, 4주마다 기기 분석을 통해 주름, 처짐, 탄력, 진피치밀도, 수분 및 밝기 등을 측정하였다. 시험 제품을 4 주 및 8 주 동안 사용한 결과 총 주름 면적이 감소하고(5.12%, 4.86%), 총 주름 용적이 감소하고(10.53%, 8.41%), 탄력성이 증가하고(2.84%, 3.98%), 진피치밀도가 증가하고(15.65%, 20.80%), 수분이 증가하고(5.83%, 7.37%), 밝기(L* 값)가 증가하 고(0.79%, 1.07%), 피부색(individual typology angle, ITAo)이 밝아졌으며(5.43%, 4.95%), 이들 변화는 통 계적으로 유의하였다(p < 0.05). 시험 기간 동안 모든 참가자에게서 부정적인 피부 반응이 관찰되지 않았다. 본 연구는 시험 제품의 피부 노화 완화 효과를 뒷받침한다.

자외선은 피부 광노화의 주요 요인이며, 효과적인 자외선 차단제가 피부의 건강과 아름다움을 위해 필요하다. 본 연구는 세포 실험을 통하여 자외선에 의해 유도된 세포 사멸, 산화적 스트레스, matrix metalloproteinase 1 발현에 미치는 죽여추출물의 영향을 알아보고자 수행하였다. HaCaT 인간 각질세포를 여러 농도의 죽여추출물 유무 조건에서 자외선을 조사하고 세포의 생존율과 생화학적 과정들의 변화를 분석하였다. 죽여추출물은 자외선을 조사한 세포의 생존율을 증진시켰고, procaspase 3가 활성화 형태로 절단되고, Bax/Bcl-2 비율이 증가하는 세포 자살 과정을 완화시켰다. 죽여추출물은 자외선에 노출된 세포에서 활성산소의 발생과 지질 과산화도 감소시켰다. 또한 죽여추출물은 자외선에 의해 자극된 matrix metalloproteinase 1의 발현과 c-Jun N-terminal kinase의 인산화를 억제하였다. 본 연구는 죽여추출물이 자외선에 의한 세포 사멸, 산화적 스트레스, 그리고 matrix metalloproteinase 1 발현을 억제함을 보여 주었으며, 이 추출물이 피부 광노화의 일부 현상을 억제하는 화장품 원료로 유용함을 시사하였다.