HaCaT 각질형성세포에서 sulforaphane에 의한 건선 피부염 개선 연구

국문 초록 (Abstract)

건선 (psoriasis)은 다양한 염증성 cytokine에 의해 발병되는 만성 자가 면역 피부질환이다. 건선 피부염 발병 기작은 각질형성세포의 과증식에 관여하는 다양한 염증성 cytokine과 Th1 및 Th17 세포를 포함한 면역세포를 염증부위로 유인하는 chemokine인 CCL20, CXCL8이 발병과정에 관여하는 것으로 알려진다. 즉 면역 세포에 의해 분비된 cytokine은 각질형성세포의 과다 증식에 기여할 수 있으며 대량의 전염증성 cytokine을 생성하여 염증 반응을 계속적으로 일으킨다. 또는 β-defensin 및 S100 단백질과 같은 항균펩타이드 (AMPs)는 병원체 (bacteria)를 직접 죽이거나 대식세포를 활성화하여 염증성 cytokine 및 chemokine의 생성을 조절하는 선천성 면역 기능으로 알려져 있으며 건선에서 과발현 되어 건선 피부염 병변을 악화시키는 것으로 알려져 있다. sulforaphane은 브로콜리에 함유된 glucoraphanin에서 myrosinase 효소로 인해 변환된 isothiocyanate 화합물이며 다양한 생물학적 기능을 가지고 있다. 최근에 sulforaphane이 건선을 조절할 수 있다는 연구가 일부 보고 되었으나 건선에서 과발현 되는 항균펩타이드 조절 기능은 전혀 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 TNF-α, IL-17A, IFN-γ에 의해 유도된 HaCaT 세포를 이용하여 sulforaphane의 항균펩타이드 억제 효과를 조사하였다. 먼저, TNF-α/IL-17A/IFN-γ가 유도된 HaCaT 세포에서 다양한 농도의 sulforaphane에 의한 CCK-8 세포독성 분석을 통해 세포독성에 영향을 미치는 최대 농도를 확인하였다. 건선 유사 모델 HaCaT 세포에서 24시간 동안은 sulforaphane의 2 μg/mL 농도부터 세포 독성이 관찰되었지만 본 연구에서 적용된 실험 조건인 2시간은 sulforaphane의 모든 농도에서 세포 독성이 관찰되지 않았다. 결과에 따라 모든 후속 실험은 최대 농도를 2 μg/mL로 설정하여 진행하였다. β-defensin 2 및 S100A7과 같은 AMP의 mRNA 발현 수준은 건선 세포 모델에서 모두 상향 조절되었으며, sulforaphane은 동일한 조건에서 mRNA 발현을 유의하게 하향 조절했다. sulforaphane은 건선 유사 모델 HaCaT 세포에서 염증성 cytokine 및 chemokine인 IL-1β, IL-6, CCL20, CXCL8의 mRNA 유전자 발현을 억제했다. 마지막으로, sulforaphane은 IκB 및 STAT3 신호 경로의 억제를 통해 건선을 완화하였고 SFN은 세포증식 및 세포 성장과 관련된 Akt 단백질 인산화를 억제하여 건선의 주요 병변 중 하나인 과도한 표피세포 증식에 대한 억제 효과의 가능성을 보여준다. 이러한 결과는 sulforaphane이 과도한 AMP와 피부 염증을 억제하여 건선 증상을 완화하는 데 효과가 있음을 시사하며, 향후 건선에 초점을 맞춘 유망한 개선 물질로 적용 가능함을 기대한다.