표피장벽 손상이 Trasforming Growth Factor-B의 생성에 미치는 영향

Abstract

[한글]

인체 피부의 각질층은 신체의 중요한 장벽으로 작용하는데, 이 층에 손상을 받았을 매 여러 방어기전에 의하여 표피장벽 기능이 회복된다고 알려져 있다. 표피장벽 손상시 주로 증가하는 cytokine은 염증 유발성 cytokine 들이나 염증반응은 거의 일어나지 않으므로,

염중반응을 억제할 수 있는 cytokine의 발현을 규명하는 것이 중요할 것으로 생각된다.

이러한 염증 억제성 cytosine 중에서 인체 피부의 표피장벽 손상시 transforming growth factor(TGF)-β mRNA의 발현이 증가되는 것으로 보고된 바 있으나, 털 없는 생쥐(hairless mouse)의 표피에서 mRNA 발현이나 단백질 발현에 대해서는 아직껏 보고된 바 없다. 이에 본 연구자는 표피장벽 손상이 TGF-β 생성에 미치는 영향을 알아보고자 털 없는 생쥐의 표피장벽을 손상시킨 후 reverse transcription polymerase chain reaction 방법을 이용하여 TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3의 mRNA 변화를 측정하고 TGF-β 면역조직화학염색 반응도를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 표피장벽 손상 후 TGF-β1과 TGF-β2의 mRNA는 1.5시간 후부터 미약하게 증가하여 4시간 후에 최고치에 도달한 후 차츰 감소하여 24시간 후에는 표피장벽 손상 전 수준으로 감소되었고, TGF-β3 mRNA는 1.5시간 후에 최고치에 도달하여 6시간 후까지 최고치를 유지하였고 24시간 후에는 표피장벽 손상 전 수준으로 감소되었다. Interleukin-1α mRNA는 1.5시간 후부터 증가되었으며 4시간 후에는 점차 감소되어 24시간 후에는 표피장벽 손상 전 수준으로 감소하였다. 내부대조(internal control) mRNA로 사용된 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase myNA는 검출된 시간에 따라 별다른 변화를 보이지 않았다.

2. 피부생검조직에서 TGF-β 단클론 항체를 이용한 면역조직화학검사를 시행한 결과 표피장벽손상 직후 표피전층에서 면역조직화학염색 반응도가 증가되었으며, 6시간 후까지 계속 증가하였다. 염색반응은 표피세포 및 모낭세포의 세포질에 전반적으로 나타났다. 24시간 후에는 면역조직화학염색 반응도가 감소하였으며, 주로 각질형성세포 주변부에 나타났다.

이상의 결과로 보아 표피장벽 손상은 털 없는 생쥐 피부의 TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3 및 IL-Iα의 mRNA를 증가시키며 표피에서 TGF-β의 면역조직화학염색 반응도의 증가를 동반하였다. 따라서 표피장벽 손상 후 증가된 염증 유발성 cytokine의 작용이 TGF-β의 증가로 상쇄될 수 있을 것으로 추정된다.

[영문]

The stratum corneum of human skin has an important barrier function for the body. The epidermal barrier function recovers via various defense mechanisms after the disruption of this layer. Although the increased cytokines resulted from epidermal

barrier disruption are mostly pro-inflammatory ones, there are almost no signs of inflammation in the skin. Thus the elucidation of the expression of inhibitory cytokines to inflammation seems to be important. The mRNA of transforming growth factor(TGF)-β is reported to be increased in human skin by epidermal barrier

disruption. However, there are no reports on the mRNA of TGF-β or its immunostaining in hairless mice skin after epidermal barrier disruption.

Therefore we investigated the effect of epidermal barrier disruption on TGF-β production. By using hairless mice after disruption of epidermal barrier, we checked the mRNA of TGF-β1, TGF-β2, and TGF-β3 in skin by the reverse transcription polymerase chain reaction method and the immunostaining of TGF-β in the epidermis. The following results were obtained.

1. The mRNA of TGF-β1, and TGF-β2 slightly increased by 1.5 hours after epidermal barrier disruption ; peaked at 4 hours after the disruption : then decreased to the base line by 24 hours after the disruption. The mRNA of TGF-β3, peaked at 1.5 hours after the disruption and remained at that level for 6 hours

after the disruption; then decreased to the base line by 24 hours after the disruption. The mRNA of interleukin-1α slightly increased by 1.5 hours after the disruption and peaked at 4 hours after the disruption ; then decreased to the base line by 24 hours after the disruption. The mRNA of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, which was used as an internal control, did not change at various time points after the disruption.

2. The immunostaining of TGF-β detected by monoclonal anti-TGF-β antibody showed slightly increased intensity in the entire epidermis immediately after epidermal barrier disruption, and gradually increased until 6 hours after the disruption. The TGF-β was detected in the cytoplasm of epidermal cells and hair

follicle cells in general. Its intensity decreased at 24 hours after the disruption, which was detected mostly in the periphery of the cytoplasm keratinocytes.

These results show that the effect of epidermal barrier disruption on the production of TGF-β in hairless mice is derived from the increase of mRNA of TGF-β1, TGF-β2, and TGF-β3, in the skin, accompanying the increase of immunostaining intensity of TGF-β in the epidermis. Therefore it can be predicted that the increase of TGF-? may counteract to the effects of pro-inflammatory cytokines, which are induced after epidermal barrier disruption.