연구논문 : 국내 개발 인공피부의 친염증성 싸이토카인 발현 평가 = Original Articles : Basal expression of pro-inflammatory cytokines in a reconstructed human epidermis developed in Korea

국문 초록 (Abstract)

본 연구를 통하여 대표적인 친염증성 싸이토카인인 IL-1α, IL-8, IL-18이 국내 회사에서 개발한 인공 피부인 Keraskin™에서 발현되고 있음을 알 수 있었다. IL-1α는 각질세포이외에도 탐식세포, T 림프구, 호중구 등에서도 분비되는 것으로 알려져 있으며 염증 반응 유도에 관계할 뿐만 아니라 T 림프구의 TH17 세포로의 분화에 기여하는 것으로 알려져 있다 (Akdis et al., 2011). IL-8은 주로 탐식세포, 단핵구에서 생성되지만 각질세포, 림프구, 호중구, 간세포에서도 합성되는 것으로 보고되고 있다. 류마티스성 관절염 발병시, 세균 또는 바이러스 감염시 합성이 증가하는 것으로 알려져 있으며 염증 부위로 항원공여세포나 T림프구의 이동을 촉진하는 것으로 알려져 있다(Commins et al., 2010). IL-18은 주로 탐식세포에서 생성되지만 각질세포, 성교세포 (astrocytes), 수지상세포 등에서도 분비되며 IL-12의 도움을 받아 interferon-gamma의 합성을 촉진하는 것으로 알려져 있고 각종 염증성 질환에 합성이 증가되는 것으로 알려져 있다 (Akdis et al., 2011; Commins et al., 2010; Akdis et al., 2011). 이들 싸이토카인 중에서 IL-18은 사람 각질세포주인 NCTC2544 세포주에서 피부감작물질을 첨가하였을 때에 비감작물질을 첨가한 경우에 비해 생성 수준이 증가됨이 보고되었다(Galbiati et al., 2011). 또한 본 연구진은 마우스의 각질세포주인 HEL-30 세포주를 사용하여 피부 비감 작성물질에 비해 감작성물질 노출시 IL-1α 생성이 증가된다는 보고를 최근에 한 바 있다 (Son et al., 2013). 본 연구에서 IL-6 수준은 sandwich ELISA 방법으로 검출한계 (10 pg/㎖) 이하였다. IL-6는 탐식세포가 주 생성원이지만 각질세포, 림프구, 간세포 등에서도 분비되는 것으로 알려져 있다 (Commins et al., 2010). 본 연구진의 과거 연구에서도 사람 각질세포 주인 HaCaT 세포주에서 IL-6가 분비됨을 확인한 바 있다 (김 등, 2011 & 2012). 이에 본 연구진이 사용한 IL-6 sandwich ELISA 체계의 문제점은 아님을 알 수 있다. 본 연구가 한 롯트 (lot)의 Keraskin™ 조직만을 이용하였기 때문에 현재 시점에서는 Keraskin™ 조직 자체가 IL-6를 발현하지 않는다는 결론을 낼 수는 없을 것이다. 추가적인 롯트의 Keraskin™ 조직을 이용하여 실험함으로써 최종적인 판단을 할 수 있을 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A reconstructed human epidermis, Keraskin™ developed in Korea, was evaluated for basal production of pro-inflammatory cytokines, interleukin (IL)-1α, IL-6, IL-8, and IL-18 in the absence of stimulators. Keraskin™ tissues in culture plate insert were incubated in 5% CO2 incubator in the presence of DMEM culture media containing 10% fetal bovine serum for 24, 48, 72, and 96 hours. Cutlure supernatants and Keraskin™ tissue lysates were obtained at the each incubation period. Level of each cytokine was determined using a sandwich ELISA method. Comparing production of IL-1α and IL-8 in culture supernatants after 24 hour incubation, level of these cytokines was significantly augmented at 48, 72, and 96 hours without statistical difference among these incubation periods. IL-18 production level in culture supernatants was the highest after 48 hour incubation. Levels of IL-1α, IL-8, and IL-18 in cell lysates were similar at the all culture periods. Level of IL-6 in both samples was below detection limit, which requires further investigation. Overall, Keraskin™ could be a valuable reconstructed human epidermis for alternative test for skin sensitization screening.