환경오염에 의한 미세먼지의 증가로 피부는 산화적 손상과 노화가 가속화된다. 본 연구에서는 선발된 한약재 추출물의 항산화, hyaluronic acid, filaggrin, MMP-1, ROS 항목을 평가함으로써 PM10으 로 부터의 각질형성세포 보호 효능을 확인하였다. 그 결과 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH), 2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid(ABTS), FRAP assay에서 농도의존적으로 항산화능 이 증가하는 것을 확인하였다. 각질형성세포에 PM10 300 ㎍/㎖을 단독으로 처리한 군에서는 hyaluronic acid 및 filaggrin이 50% 이상 감소하였으며, 고량강, 유백피, 토복령 추출물을 처리한 군에서는 증가하였 다. MMP-1의 경우 PM10 단독처리군에는 55% 이상 증가하였으나, 추출물을 처리한 경우 감소하여 콜라 겐, 엘라스틴의 분해를 저해하는 것으로 평가된다. 또한 제브라피쉬 배아를 이용한 ROS 측정의 경우 추출 물을 처리하였을 때 감소되는 것을 확인하였다. 특히 토복령 추출물의 25 μg/ml에서 음성대조군과 유사 한 형광의 세기를 나타내어 ROS의 생성이 유의적으로 감소한 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여 선별된 한약재 소재인 고량강, 유백피, 토복령은 미세먼지로부터 피부를 보호하거나 개선할 수 있는 소재로서 피 부 개선을 위한 안티에이징 제품으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

피부는 인체를 구성하는 가장 큰 장기로 생체 내부를 보호한다. 자외선은 피부에 광노화와 산화 적 손상을 비롯한 다양한 염증반응을 일으킨다. 본 연구의 목적은 섬유아세포에서 UVB를 조사하여 Saponaria 추출물의 보호 효과를 조사하는 것이다. 본 연구에서는 UVB에 의한 세포독성과 산화적 세포사 멸, NO 및 PGE2 생성에 대한 보호활성을 나타내는 Saponaria의 유효성을 평가하였다. HS68 세포를 UVB(120mJ/cm2)에 조사하고 100, 200, 400 μg/mL의 다양한 농도로 Saponaria 추출물로 24시간 동안 처리하였으며, 자외선 B에 의해 생성된 세포 내 활성 산소 종(ROS)은 DCF-DA 염색 후 분광 형광계를 사용하여 검출하였다. 또한 지질 과산화는 배양 배지로 분비되는 8-이소프로스탄의 수준을 측정하여 분석 하였다. 그 결과 Saponaria 추출물이 UVB에 의한 세포독성을 효과적으로 억제하였다. 산화적 세포 손상은 UVB로 유도된 HS68 섬유아세포에서 PGE2를 매개하였고, 이는 사포나리아 추출물 처리에 의하여 유의하 게 억제되었다. 또한, 이들 추출물의 보호 효과는 농도 의존적으로 세포내 ROS 생성 및 지질 과산화 억제 에 의해 매개되는 것으로 평가되었다. 이러한 결과는 Saponaria 추출물이 자외선 B에 의한 산화적 스트레 스로 매개한 피부 손상을 억제하여 세포 보호효과를 나타내므로 항노화 기능성 소재로 활용될 수 있을 것 으로 사료된다.

UV는 산화 스트레스를 유발하고 MMP(Matrix Metalloproteinase) 발현을 증가시켜 피부 노화를 발생시킨다. 따라서 자외선로 인한 피부 손상을 예방하면 피부 노화를 감소시킬 수 있다. 스피룰 리나는 강력한 항산화제로 원핵생물로 구성되어 있다. 본 연구는 피부 섬유아세포를 사용하여 UVB 방사선에 대한 스피룰리나 유래 피코시아닌(PC)의 광보호 효과를 조사했다. 그 결과, PC는 섬유아세포 생존율 측면에서 5-40 μg/mL 농도에서 독성을 나타내지 않았다. UVB 조사된 섬유아세포의 생존율은 50.5%였으며 PC 처리로 73.5%로 증가했다. MMP-1 및 MMP-9 발현은 UVB 처리로 증가하는 반면 PC 처리한 군에서 감소했다. 이러한 결과를 종합해보면 PC는 UVB 조사로 인한 산화적 손상과 피부노화와 관련된 인자를 감소시켜 노화를 예방할 수 있을 것으로 사료된다.

We evaluated the protective effects of cricket methanol extract (CME) on ultra-violet B (UVB)-induced photoaging in human skin fibroblasts. The fibroblast cells were treated with 10, 50, and 100 μg/mL of CME for 24 h, and then exposed to UVB (30 mJ/cm2). CME showed a dose-dependent cytoprotective effect without any observable cytotoxicity. CME reduced UVB-induced production of reactive oxygen species (ROS) by 34.4, 34.9, 40.6% at concentrations of 10, 50, 100 μg/mL respectively. CME inhibited the release of matrix metalloproteinase (MMP) 1 and 3. Furthermore, CME also reduced UVB-induced collagen degradation in the fibroblast cells. Taken together, our data suggests that CME has a significant protective effect on UVB-induced photoaging of the skin. This benefit occurs through multiple mechanisms. The results also suggest a potential role for CME as an ingredient in anti-photoaging cosmetic products in the future.

The effects of extracts from Lentinula edodes (L. edodes) and Aquilariae agallocha (A. agallocha) on the DNA damage response in ultraviolet A (UVA)-exposed HaCaT cells and on the allergic contact dermatitis caused by 2,4-dinitro-chlorobezene (DNCB) were investigated. When UVA-exposed cells were incubated for 24 hours in medium containing L. edodes or A. agallocha extract, the level of 8-OHdG and CPD decreased in a concentration-dependent manner. The combined treatment with both extracts potentiated the decrease in UVA-induced 8-OHdG and CPD levels as compared with those following treatment with a single extract. In addition, the two extracts showed preventive effects against the UVA-induced reduction in collagen levels. Furthermore, the blood levels of IgE, IL-6, and histamine decreased more significantly upon combined treatment with L. edodes and A. agallocha extracts as compared with those following treatment with single extracts in DNCB-induced allergic contact dermatitis in the ICR mouse. The results of the present study suggest that the components with in the extracts of L. edodes and A. agallocha can help to prevent of UVA-induced genomic instability via a decrease in DNA damage, and to decrease the DNCB-induced allergic dermatitis via modulation of relevant proteins including IgE and IL-6. Further study is needed to clarify the purified components related to the preventative effects of the two extracts against UVA- or DNCB-induced genomic damage.

The main constituent of green tea, catechins have been reported to have numberous biological activites including antimutagenic, antibacterial, hypocholesterolemic, antioxidant and antitumor properties. In the present study, we examined the protective effect of catechin on UVB-induced skin damage. Catechin (3 mg/mouse) was topically treated to dosal area of SHK-1 hairless mouse daily for 2 weeks. UVB (100 mJ/㎠) was also treated soon after application of catechin alone or with catechin for 2 weeks. Catechin reduced UVB-induced infiltration of inflammatory cells, fibrosis of cells and collagen-fiber formation. In addition, catechin also prevented UVB-induced DNA fragmentation and apoptosis cell number, but not changed p53 level. Furthermore catechin inhibited UVB-induced cell proliferation. There results showed that catechin have preventive effect against UVB-induced skin damages, and these effects could contribute to the antitumor promotors activity.

피부 손상은 주로 자외선, 열, 담배 등과 같은 환경적 요인으로부터 초래되는데, 이는 활성산소종의 과생 성으로 인한 피부노화와 연관이 있는 것으로 알려져 있다. 돌배(Pyrus pyrifolia NAKAI)는 전 세계적으로 많이 소비되는 과일로써 항암, 항산화, 항염증효과가 알려져 있다. 본 연구에서는 돌배나무잎 추출물(Pyrus pyrifolia leaf extract, PPE)의 ultraviolet B (UVB)스트레스에 대한 피부 섬유아세포 보호효과를 검증하였다. Lactate dehydrogenase assay와 DCF-DA를 이용한 정성분석 실험은 PPE가 인간의 섬유아세포에서 UVB 스트레스 에 의해 유발된 세포독성 및 과생성된 활성산소종을 농도 의존적으로 억제할 뿐만 아니라, 미토콘드리아 기능저 하, 막전위 저하, 그리고 세포사멸과정의 핵심 인자인 caspase-3 활성도 유의하게 억제함을 보여주었다. 결론적 으로, PPE는 UVB스트레스에 의해 과생성된 활성산소종을 억제시켰으며, 이로 인해 생기는 피부세포 사멸을 효과적으로 저해함을 확인하였다.

피부는 끊임없이 외부환경에 노출되며 가장 주요한 스트레스 요인 중 하나는 자외선방사이다. 자외선 방사로 인하여 피부에 염증, 착색, 광노화 및 피부암을 포함하는 생물학적 영향을 끼치게 된다. 본 연구에서는 해양천연소재(김, 다시마, 모려, 모자반, 미역, 석결명, 우뭇가사리, 청각, 톳, 파래)로부터 피부보호 항산화제를 조사하기 위해 자외선으로부터 기인된 세포보호 효과를 증명하였으며 세포독성, 산화에 의한 세포사멸, 항노화 효과에 대하여 평가를 실시하였다. 그 결과, 모자반, 한천, 석결명, 청각 에탄올 추출물을 처리한 군이 자외선으로 유도된 세포독성 및 세포사멸을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다. 또한 다른 실험에서 자외선에서 인한 세포사멸은 세포내 축적이나 ROS로부터 매개되지만 해양추출물을 처리함으로써 현저하게 감소되었다. 이러한 해양추출물의 보호효과 증가는 Type Ⅰ collagen 과 Type Ⅰ procollagen에 의해 매개하는 것과 연관되는 것으로 사료된다. 이들의 결과는 해양추출물이 노화예방 및 항산화제로서의 우수한 특성으로 피부손상에 의한 산화적 스트레스에 대응하는 새로운 기능성 소재로서의 가능성을 가지는 것으로 평가된다.

환경오염원이면서 중금속의 일종인 카드뮴(cadmium)의 세포독성과 이에 대한 명아주(Chenopodium album var. centrorubrum, CAC) 추출물의 영향을 배양 인체피부섬유모세포(Detroit 551)를 재료로 항산화 측면에서 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Cadmium chloride(CdCl2)는 농도 의존적으로 배양 Detroit 551세포의 세포생존율(cell viability, CV)과 세포부착률(cell adhesion activity, CAA)을 유의하게 감소시킴으로써 세포독성을 나타냈다. 한편, 항산화제의 일종인 superoxide dismutase(SOD)는 CdCl2에 의해 감소된 CAA를 유의하게 증가시킴으로써 CdCl2에 의한 세포독성을 방어하였다. 한편, CdCl2의 세포독성에 대한 CAC 추출물의 영향에 있어서, CAC 추출물은 CdCl2에 의하여 감소된 CAA를 유의하게 증가시킴으로써 CdCl2에 의한 세포독성을 방어하였으며, 또한 전자공여능(electron donating activity, EDA)과 지질과산화(lipid peroxidation, LP) 억제능을 나타냈다. 이상의 결과에서 CdCl2의 세포독성에 산화적 손상이 관여하고 있으며 CAC 추출물은 CdCl2에 의하여 감소된 CV 및 CAA의 증가를 비롯하여, EDA 및 지질과산화 억제능과 같은 항산화 효과(antioxidative effect)에 의하여 세포독성을 방어한 것으로 나타났다. 따라서 CAC와 같은 식물추출물 성분에 대한 항산화 측면에서의 생리활성 구명은 산화적 손상으로 매개되는 중금속 중독을 비롯한 뇌졸중 및 치매와 같은 난치성 질환의 치료적 접근을 위한 소재로서의 활용성이 클 것으로 생각된다.

Xanthine oxidase(XO)/√hypoxanthine(HX)에 대한 저먼캐모마일(Matricaria chamomile L., German chamomile)추출물에 대한 영향을 인체피부멜라닌세포(SK-MEL-3)를 배양한 후 세포부착율을 비롯한 DPPH-자유기 소거능(DPPH-radical scav-enging activity), 티로시나제의 활성, 총멜라닌량의 정량 및 광학현미경적 관찰에 의하여 조사하였다. 본 연구에서 XO/HX는 배양 SK-MEL-3세포에 처리한 농도에 비례하여 유의한 세포부착율의 감소를 나타낸 반면, 저먼캐모마일 추출물은 XO/HX에 의하여 감소된 세포부착율의 유의한 증가와 자유기 소거능을 나타냄으로서 XO/HX의 산화적 손상에 대한 방어효과를 나타냈다. 한편, 배양 SK-MEL-3세포에서 XO/HX에 대한 저먼캐모마일 추출의 멜라닌합성능을 조사하기 위하여 티로시나제의 활성 및 총멜라닌량을 측정하였다. 그 결과 80μg·mL-1, 또는 160μg·mL-1의 저먼캐모마일 추출물의 전 처리에서 XO/HX의 처리군에 비하여 유의한 티로시나제활성 감소와 총멜라닌량의 감소를 나타냈다. 한편, 광학현미경적 관찰에 있어서 저먼캐모마일 추출물을 처리한 실험군은 XO/HX만을 처리한 실험군에 비하여 세포수와 세포돌기가 더 많이 증가한 것으로 관찰되었다. 이상의 결과로 부터 XO/HX는 배양 SK-MEL-3세포에 독성효과를 나타냈으며, 저먼캐모마일 추출물은 XO/HX의 세포독성에 대한 방어효과 및 항멜라닌화를 나타냈다.

꿀풀과(Labiatae)의 일종인 잉글리쉬 라벤더(Lavendula angustifolia L.)추출물이 tert-butylhydro- peroxide (t-BHP)에 미치는 영향을 조사하기 위하여 인체피부흑색종세포(SK-MEL-3)를 배양한 후 t- BHP의 산화적 손상에 대한 영향을 세포증식율에 의하여 조사하였다. 또한 t-BHP의 멜라닌화(melanogenesis)에 대한 라벤더 추출물의 영향을 티로시나제 활성(tyrosinase activity) 및 멜라닌합성(melanin synthesis)에 대하여 분석하였다. 본 연구에서 t-BHP는 배양 SK-MEL-3세포에 처리한 농도에 따라 세포증식을 대조군에 비하여 유의하게 감소시켰다. 이 과정에서 t-BHP의 독성이 세포증식에 영향을 미치는 초기독성값(initial-cytotoxicity value )와 중간독성값(mid-cytotoxicity value)가 각각 4 uM과 30uM에서 나타났다. 한편, t-BHP에 대한 라벤더추출물은 t-BHP에 의해 감소된 세포증식을 유의하게 증가시켰으며, 동시에 티로시나제의 활성과 멜라닌합성을 유의하게 감소시켰다. 이상의 결과로 부터 라벤더추출물은 t-BHP에 대한 항산화효과와 멜라닌화를 방어하는데 효과적인 것으로 나타났다.

활성산소의 하나인 과산화수소(hydrogen peroxide, H2O2)에 대한 세포독성과 이에 대한 연꽃수술(Nelumbo nucifera stamen, NNS)추출물의 항산화효과 및 멜라닌화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포부착율 (cell adhesion activity, CAA)을 비롯한 티로시나제활성저해능 및 총멜라닌합성량을 분석하였다. 본 실험 결과 hydrogen peroxide(H2O2)는 배양 인체피부흑색종세포 (SK-MEL-3)의 CAA를 유의하게 감소시킴으로서 세포독성효과를 나타냈다. 이에 대하여 NNS추출물은 H2O2의 산화적 손상에 의하여 감소된 CAA를 유의하게 증가시킴으로서 항산화효과를 나타냈다. 한편, H2O2에 대한 NNS추출물의 멜라닌화에 대한 영향에 있어서 NNS추출물은 H2O2에 의하여 활성화된 티로시나제활성과 총멜라닌합성량을 감소시킴으로서 멜라닌화에 대하여 억제효과를 나타냈다. 이상의 결과로 부터 H2O2는 배양 인체피부흑색종세포에 고독성을 나타냈으며 NNS와 같은 식물추출물은 H2O2와 같은 활성산소에 의한 산화적 손상 및 멜라닌화를 방어하는데 효과적인 것으로 나타났다.

메틸수은(MMC)에 대한 kaempferol의 영향을 항산화 측면에서 조사하기 위하여 MMC에 대한 독성효과와 kaempferol의 항산화효과를 세포생존율을 비롯한 지질과산화(lipid peroxidation)와 superoxide-dismutase (SOD)-like activity 조사하였다. 본 연구에서 MMC는 배양 인체피부섬유모세포에 고독성을 나타냈으며 kaempferol과 같은 flavonoids는 항산화효과에 의하여 MMC의 세포독성을 방어한 것으로 나타났다.

산소자유라디칼의 하나인 hydrogen peroxide(H2O2)에 대한 세포독성과 이에 대한 페놀화합물의 일종인 gallic acid의 영향을 cell adhesion activity(CAA)를 비롯한 DPPH-radical scavenging activity, lactate dehydrogenase(LDH) activity에 의하여 분석하였다. 본 실험에서 H2O2는 배양 인체피부흑색종세포(SK-MEL-3)에 처리한 농도에 의존적으로 유의한 세포부착율의 감소를 나타냈으며 또한 고독성 효과를 보였다. 한편, H2O2의 산화적 손상에 대한 gallic acid의 방어효과를 조사하기 위하여 세포부착율과 LDH 활성을 조사하였다. 그 결과 gallic acid는 H2O2에 의하여 감소된 세포부착율을 유의하게 증가시킨 반면, LDH 활성은 유의한 감소를 보임으로서 항산화효과를 나타냈다. 더욱이 gallic acid는 DPPH-radical scavenging activity의 분석에서 유의한 자유라디칼 소거능을 보였다. 이상의 결과로 부터 H2O2는 배양 인체피부흑색종세포에 고독성을 나타냈으며 gallic acid와 같은 페놀화합물은 H2O2와 같은 산화적 손상을 방어하는데 효과적이었다.