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HaCaT 세포에서 회향 열매의 피부장벽기능과 hyaluronic acid 생성에 미치는 영향
유학인(Hak Yin Yu),양인준(In Jun Yang),빅터루베리오린차(V. R Lincha),박인식(In Sik Park),이동웅(Dong-Ung Lee),신흥묵(Heung Mook Shin) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.8
회향은 미나리과에 속하는 다년생식물인 Foeniculum vulgare Mill.의 성숙한 과실로서 항염, 진통, 피부노화방지 등의 효과를 가지고 있어 다양한 질환에 우수한 치료효과를 나타내는 것으로 알려져 왔다. 따라서 본 연구에서는 기능성이 우수한 회향 열매 추출물을 이용하여 피부 질환 치료제 및 피부장벽 기능 개선 소재로서의 적용가능성을 확인하였다. 이를 위해 각질형성세포주인 HaCaT에 회향 열매 메탄올 추출물과 그 분획물(hexane, methyl chloride, ethyl acetate, butanol)을 처리한 후, involucrin, loricrin, filaggrin의 발현과 hyaluronic acid의 생성 및 β-defensin -1, -2, -3, LL-37의 mRNA 발현을 측정하였다. 그 결과butanol 분획물 50 μg/ml을 24시간 동안 처리시 involucrin과 filaggrin단백질 발현을 각각122.8%, 105%로 유의하게 증가시킴을 확인하였다. Elisa assay를 통해 분석한 결과, ethyl acetate와 butanol 분획물은 대조군에 비해 hyaluronic acid의 생성을 각각17%, 11% 증가시켰으며, 이는 hyaluronic acid synthesis-1의 mRNA 발현 증가에 의한 것임을 확인하였다. 그러나 회향 열매 메탄올추출물과 분획물 모두에서 β-defensin -1, -2, -3, LL-37의 mRNA 발현은 증가되지 않았다. 이러한 결과는 회향열매 butanol 분획물이 각질형성세포에서 물리적 장벽을 형성하고 보습인자 조절을 통해 피부장벽 기능을 강화하는데 효과적임을 의미한다. Foeniculum vulgare (FV) has long been used in traditional medicine for the treatment of inflammatory diseases. In addition, it is usually known as an important medicinal and aromatic plant widely used as a carminative, digestive, lactogogue, and diuretic, and for treating respiratory and gastrointestinal disorders. The skin barrier protects against the invasion of pathogens, fends off chemical and physical assaults, and protects against extensive water loss. In this study, the effects of solvent-fractionated FV fruits on strengthening the skin barrier and maintaining moisture, as well as their antifungal activity, were investigated in human keratinocyte (HaCaT) cells. The expression of involucrin, loricrin, filaggrin, hyaluronic acid synthase, human β defensin, and cathelicidin genes and proteins was measured by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) and western blotting. The production of hyaluronic acid was determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The butanol fraction increased the expression of involucrin and filaggrin. Both the ethyl acetate and the butanol fractions increased hyaluronic acid production by promoting the expression of hyaluronic acid synthase-1. Although the antimicrobial peptides were increased by FV crude extract and its fractions, the samples did not show a significant effect compared to the normal group. These results suggest that the butanol fraction of FV could be very useful in cosmetics for the treatment of dermatological diseases.
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