Effects of esculetin on type Ⅰ collagen expression in human fibroblasts = 사람 섬유아세포에서 타입 Ⅰ 콜라겐 발현에 미치는 에스쿨레틴의 영향

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Human dermal skin is filled with collagen and the decrease of collagen amounts provokes skin aging like wrinkle, thinning, and sagging. Among many kinds of collagen type, type I collagen plays an important role in skin aging. Therefore, in an attempt to find a material that prevents skin aging, I have investigated here the role of esculetin (6,7-dihydroxycoumarin) on type I procollagen expression and the mechanism by which esculetin regulates the type I procollagen expression.
Esculetin is the major component of Fraxinus rhynchophylla Hance. In the present study, it was observed that treatment of esculetin increases type I procollagen as well as COL1A1 mRNA amounts in human dermal fibroblasts. In addition, it was observed that U0126 (a MEK1/2 inhibitor), SB203580 (a p38 MAPK inhibitor), SP600125 (a JNK inhibitor) and LY294002 (a PI3K inhibitor) abrogated the esculetin-induced type I procollagen expression. Moreover, it was observed that the binding motifs for the transcription factor Sp1 occurs with the topmost frequency in the COL1A1 promoter and then esculetin treatment increases Sp1 expression. Furthermore, pre-treatment of U0126, SB203580, SP600125 and LY294002 abrogated Sp1 expression.
These results suggest that esculetin increases type I procollagen expression through the MAPKs and PI3K/Akt signaling pathways and that the transcription factor Sp1 might be involved in the type I procollagen expression by activating the COL1A1 transcription.

국문 초록 (Abstract)

사람의 진피는 콜라겐으로 가득 채워져 있으며, 콜라겐 양의 감소는 주름, 처짐, 얇아짐 등의 피부 노화를 야기시킨다. 다양한 콜라겐 종류 중, 타입 Ⅰ 콜라겐이 피부 노화에 중요한 역할을 한다. 피부노화를 막기 위한 물질을 찾는 다양한 시도가 계속 이어지고 있으며, 본 논문에서는 에스쿨레틴이 타입 Ⅰ 프로콜라겐의 발현에 어떠한 역할을 하는지, 또한 타입 Ⅰ 프로콜라겐의 발현에 어떤 메카니즘이 관여하는지 알고자 하였다.
물푸레나무의 주된 성분인 에스쿨레틴은 사람 섬유아세포에서 타입 Ⅰ 프로콜라겐 양과 COL1A1 mRNA 의 발현을 현저히 증가시켰다.
에스쿨레틴은 신호전달경로 중 PI3K/Akt와 MAPKs(ERK1/2, p38, JNK)의 단백질 레벨을 증가시켰으며, 이들이 억제제인 U0126 (a MEK1/2 inhibitor), SB203580 (a p38 MAPK inhibitor), SP600125 (a JNK inhibitor), LY294002 (a PI3K inhibitor)의 처리가 에스쿨레틴의 타입 Ⅰ 프로콜라겐 발현을 억제하는 것을 밝힘으로써, 에스쿨레틴이 PI3K/Akt와 MAPKs 신호전달경로를 통하여 타입 Ⅰ 프로콜라겐을 발현시키는 것을 알게 되었다.
Sp1 전사인자의 binding motif가 COL1A1 프로모터에 가장 많이 발견될 가능성이 있는 것을 알게 되었으며, 에스쿨레틴의 처리로 Sp1 전사인자의 발현이 증가함을 알았다. PI3K/Akt와 MAPKs의 억제제인 U0126, SB203580, SP600125과 LY294002를 전처리 하면, Sp1의 발현이 억제되는 것을 알았다.
종합적으로, 에스쿨레틴은 PI3K/Akt와 MAPKs 경로를 통하여 타입 Ⅰ 프로콜라겐을 증가시키며 이 과정에서 전사인자 Sp1 이 COL1A1 gene의 발현을 활성화시킴으로서 타입 Ⅰ 프로콜라겐을 증진시키는 것임을 보여준다.

목차 (Table of Contents)

• CONTENTS
• Ⅰ. Introduction .................................................................................................... 1
• Ⅱ. Materials and Methods ................................................................................. 13
• Ⅲ. Results ............................................................................................................ 15
• 1. Esculetin enhances type I procollagen expression
• in human dermal fibroblasts, ............................................................................ 15
• 2. Type I procollagen expression is promoted by esculetin
• treatment through the activation of the PI3K/Akt and
• MAPKs signal pathways ................................................................................... 20
• 3. Esculetin enhances Sp1 expression
• via the PI3K/Akt and MAPK pathways ........................................................... 26
• Ⅳ. Discussion ...................................................................................................... 32
• Ⅴ. References ...................................................................................................... 37
• Ⅵ. Abstract (in Korean) .................................................................................... 47