p-Coumaric Acid Attenuates UVB-Induced Release of Stratifin from Keratinocytes and Indirectly Regulates Matrix Metalloproteinase 1 Release from Fibroblasts

석진경,부용출 대한약리학회 2015 The Korean Journal of Physiology & Pharmacology Vol.19 No.3

Ultraviolet (UV) radiation-induced loss of dermal extracellular matrix is associated with skin photoaging. Recent studies demonstrated that keratinocyte-releasable stratifin (SFN) plays a critical role in skin collagen metabolism by inducing matrix metalloproteinase 1 (MMP1) expression in target fibroblasts. In the present study, we examined whether SFN released from UVB-irradiated epidermal keratinocytes increases MMP1 release from dermal fibroblasts, and whether these events are affected by p-coumaric acid (p-CA), a natural phenolic compound with UVB-shielding and antioxidant properties. HaCaT cells were exposed to UVB in the absence and presence of p-CA, and the conditioned medium was used to stimulate fibroblasts in medium transfer experiments. The cells and media were analyzed to determine the expressions/releases of SFN and MMP1. UVB exposure increased SFN release from keratinocytes into the medium. The conditioned medium of UVB-irradiated keratinocytes increased MMP1 release from fibroblasts. The depletion of SFN using a siRNA rendered the conditioned medium of UVB-irradiated keratinocytes ineffective at stimulating fibroblasts to release MMP1. p-CA mitigated UVB-induced SFN expression in keratinocytes, and attenuated the MMP1 release by fibroblasts in medium transfer experiments. In conclusion, the present study demonstrated that the use of UV absorbers such as p-CA would reduce UV-induced SFN-centered signaling events involved in skin photoaging.

각질세포에서 자외선B가 유도한 세포 사멸, 산화적 스트레스 및 matrix metalloproteinase 1 발현에 대한 죽여추출물의 영향

석진경 ( Jin Kyung Seok ),곽준엽 ( Jun Yup Kwak ),서형호 ( Hyeong Ho Seo ),서화진 ( Hwa Jin Suh ),부용출 ( Yong Chool Boo ) 대한화장품학회 2015 대한화장품학회지 Vol.41 No.1

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. Ultraviolet radiation (UV) is a major cause of skin photoaging, and effective UV protecting agents are needed for the skin health and beauty. This study was undertaken to examine the effects of Bambusae caulis in Taeniam extract (BCTE) on UVB-induced cell death, oxidative stress and matrix metalloproteinase 1 (MMP1) expression in cell-based assays. HaCaT human keratinocytes were exposed to UVB in the presence of BCTE at different concentrations and resulting changes in cell viability and biochemical events were determined. The results showed that BCTE enhanced the viabilities of UVB-exposed cells, and attenuated apoptotic events such as cleavage of procaspase 3 to its active form, and the increase of Bax to Bcl-2 ratios. BCTE also attenuated the reactive oxygen generation and lipid peroxidation in cells exposed to UVB. Additionally, it attenuated the expression of matrix metalloproteinase 1 and the phosphorylation of c-Jun N-terminal kinase stimulated by UVB. Conclusively, the present study demonstrated that BCTE pro tected skin cells from the UVB-induced cell death, oxidative stress and MMP1 expression, suggesting its potential use as a cosmetic ingredient mitigating some features of the skin photoaging.

인간 표피 각질형성세포에서 대기 미립자 물질 PM10에 의해 유도되는 반응성 산소종의 생성에서 Dual oxidase 2의 역할

석진경 ( Jin Kyung Seok ),최민아 ( Min A Choi ),하재원 ( Jae Won Ha ),부용출 ( Yong Chool Boo ) 대한화장품학회 2019 대한화장품학회지 Vol.45 No.1

직경 10 μm 미만의 대기 미립자 물질(particulate matter, PM10)은 다양한 신체기관에서 산화 스트레스와 염증반응을 유발한다. 본 연구의 목적은 인간 표피 각질형성세포(HEK)에서 PM10에 의해 유도되는 반응성 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 매개하는지 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. Particulate matters with a diameter of < 10 μm (PM10) exert oxidative stress and inflammatory events in various organs. The purpose of this study was to examine the molecular mechanism of reactive oxygen species (ROS) production induced by PM10 in the human epidermal keratinocytes (HEKs). When cultured HEKs were exposed to PM10, ROS production was induced and it was inhibited by apocynin, an antioxidant. The mRNA expression of NADPH oxidase (NOX) family was analyzed in order to examine their role in PM10-induced ROS production. PM10 increased the mRNA expression of NOX1, NOX2, dual oxidase (DUOX) 1 and DUOX2. HEKs expressed DUOX1 and DUOX2 at higher levels compared to other NOXs. The mRNA expression of dual oxidase maturation factors, DUOXA1 and DUOXA2, was also increased by PM10. We examined whether these calcium-dependent enzymes, DUOX1 and DUOX2, mediate the PM10-induced ROS production. A selective intracellular calcium chelator, BAPTA-AM, attenuated ROS production induced by PM10 or calcium ionophore A23187. The small intereference RNA (siRNA)-mediated down-regulation of DUOX2, but not DUOX1, attenuated the ROS production induced by PM10. PM10 increased the expression of inflammatory cytokines such as interleukin (IL)-1β, IL-6, IL-8 and interferon (IFN)-γ. SiRNA-mediated down-regulation of DUOX2 suppressed the PM10-induced expression of IFN-γ but not other cytokines. This study suggests that DUOX2 plays a crucial role in ROS production and inflammatory response in PM10-exposed keratinocytes.

대기 미립자 물질 PM10에 노출된 인간 표피 각질형성세포의 염증 반응에 대한 레스베라트롤과 레스베라트릴 트라이아세테이트(RTA)의 영향

최민아 ( Min A Choi ),석진경 ( Jin Kyung Seok ),이정원 ( Jeong-won Lee ),이신영 ( Shin Young Lee ),김영미 ( Young Mi Kim ),부용출 ( Yong Chool Boo ) 대한화장품학회 2018 대한화장품학회지 Vol.44 No.3

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 표피각질형성세포(HEK)의 염증 반응에 대한 레스베라트롤과 RTA의 영향을 조사하기 위한 것이다. 배양된 HEK세포를 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. 레스베라트롤과 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 감소되었다. 본 연구의 결과는 레스베라트롤과 RTA가 대기 미립자 물질에 노출된 피부의 세포 손상과 염증 반응을 조절하는 작용이 있음을 시사한다. Airborne pollution causes oxidative damage, inflammation, and premature aging of skin. Resveratrol is a polyphenol compound that has various biological activities such as antioxidant, anti-inflammation, and anti-melanogenic activities but it is unstable to heat and light. Resveratryl triacetate (RTA) is a new cosmetic ingredient that is more stable than resveratrol and its skin safety and whitening efficacy have been reported previously. The purpose of this study was to examine the effects of resveratrol and resveratryl triacetate (RTA) on the inflammatory responses of human epidermal keratinocytes (HEKs) exposed to airborne particulate matters with a diameter of < 10 μm (PM10). Cultured HEKs were exposed to PM10 in the absence or presence of resveratrol and RTA. Assays were undertaken to determine cell viability, the production of reactive oxygen species (ROS), and the expression of inflammatory cytokines. PM10 treatment decreased cell viability, and increased the expression of pro-inflammatory cytokines such as tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-1β (IL-1β), interleukin-6 (IL-6), and interleukin-8 (IL-8). Resveratrol and RTA reduced cell death and ROS production induced by PM10. PM10-induced mRNA expression of the inflammatory cytokines was either attenuated (IL-6), or enhanced (IL-1β), or unaffected (TNF-α and IL-8) by resveratrol and RTA. PM10-induced IL-6 protein expression was attenuated by resveratrol and RTA. This study suggests that resveratrol and RTA have activities regulating cell damage and inflammatory responses of the skin exposed to airborne particulate matters.

레스베라트릴 트라이아세테이트(RTA)를 함유한 크림의 피부 노화 완화 효과

최고운 ( Go Woon Choi ),정현진 ( Hyun Jin Jeong ),석진경 ( Jin Kyung Seok ),백지훈 ( Ji Hwoon Baek ),김영미 ( Young Mi Kim ),부용출 ( Yong Chool Boo ) 대한화장품학회 2018 대한화장품학회지 Vol.44 No.2

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 증가하고(0.79%, 1.07%), 피부색(individual typology angle, ITA^o)이 밝아졌으며(5.43%, 4.95%), 이들 변화는 통계적으로 유의하였다(p < 0.05). 시험 기간 동안 모든 참가자에게서 부정적인 피부 반응이 관찰되지 않았다. 본 연구는 시험 제품의 피부 노화 완화 효과를 뒷받침한다. Skin aging degree can be objectively measured using the instrumental analysis. The purpose of this study was to evaluate the anti-aging effects of a cream containing 8000 PPM of resveratryl triacetate (RTA) in the human skin test. Twenty female subjects were given test products twice a day for 8 weeks on the face, and wrinkles, sagging, elasticity, dermis denseness, moisture and brightness were measured every 4 weeks by instrument analysis. After 4 and 8 week-use of the test product, total wrinkle area decreased (5.12%, 4.86%), total wrinkle volume decreased (10.53%, 8.41%), sagging decreased (4.69%, 5.91%), elasticity increased (2.84%, 3.98%), dermis denseness increased (15.65%, 20.80%), water content increased (5.83%, 7.37%), lightness (L^* value) increased (0.79%, 1.07%), and individual typology angle (ITA^o) increased (5.43%, 4.95%)compared with the baseline values before treatments, and all these changes were statistically significant (p < 0.05). No adverse skin reactions were observed in all participants during the study period. This study supports the anti-aging effects of the test product.