레티노인산이 corneodesmosome에 미치는 영향

Abstract

[한글]레티노이드(retinoid)는 비타민A의 천연 또는 합성 유도체로서 각질형성세포의 증식과 분화 조절, 피지선의 크기 감소, 면역 조절 및 항염증 기능이 있으므로 여드름, 건선 등의 피부질환 치료제로 사용되고 있으나, 종종 레티노인산의 국소 도포로 인해 홍반이나 각질층 박리등의 자극성피부염이 유발되는 것으로 알려져 있다. 국소 도포시 나타나는 이러한 자극성 피부염은 레티노인산이 각질형성세포에 다양한 사이토카인이나 케모카인의 분비를 유발시킬 뿐 아니라, 각질세포 탈락을 증가 시키기 때문에 발생한다고 추측할 수 있다.각질교소체(corneodesmosome)는 각질세포를 서로 부착시켜주는구조물로서 desmoglein(DSG)1, desmocollin(DSC)1 및 corneodesmosin(CDSN)으로 구성되어 있다. 각질세포의 탈락은 각질교소체가 kallikrein이라는 단백분해효소에 의해 용해됨으로써 이뤄지는데, 특히 kallikrein(KLK)5(stratum corneum trypsin-like enzyme; SCTE)와 kallikrein 7(stratum corneum chymotrypsin-like enzyme; SCCE)이 각질세포 탈락에 중요한 역할을 한다.본 연구에서는 레티노인산에 의해 증가하는 각질세포 탈락의 기전을 밝히기 위하여 레티노인산이 각질교소체 구성단백 형성에 미치는 영향과 각질세포 탈락을 일으키는 kallikrein에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 저칼슘(0.06mM)과 및 고칼슘(1.5mM) 배양액으로 배양한 각질형성세포에 10-7M과 10-6M 농도의 레티노인산 처리 후 각질교소체 구성 단백인 DSG1, DSC1 과 각질교소체 분해 효소인 KLK5, KLK7 의 단백발현을 웨스턴 블롯을 시행하여 결과를 측정하고 비교하였다.그 결과 저농도와 고농도의 칼슘 배양액에서 배양한 각질형성세포 모두에서 10-6M과 10-7M 레티노인산 처리 후 DSG1, DSG3, DSC1, DSC3 모두 단백발현이 감소 되었다. 반면 KLK7은 레티노인산에 영향을 받지 않았고 KLK5만 고농도 칼슘 배양액에서 레티노인산 처리 후 단백발현의 감소를 보였다.따라서 레티노인산에 의한 각질세포 탈락의 기전은 레티노인산이 각질교소체 구성 성분인 DSG1과 DSC1의 발현을 감소시키기 때문으로 생각 할 수 있다. 또한 레티노인산이 KLK의 발현에는 큰 영향을 못 미치고 오히려 고농도 칼슘 배양액에서 KLK5가 감소하는 것을 보여 KLK이 레티노인산에 의한 각질세포 탈락에는 관여하지 않는다고 생각된다.

[영문]The term retinoid has been traditionally used to describe both natural and synthetic derivatives of vitamin A. Retinoic acid, its biologically active form in vivo, has been used as a treatment agent in a number of skin diseases. Retinoic acid has many functions; regulation of the proliferation and differentiation of keratinocytes, inhibition of sebaceous glands, reduction of cell adhesion molecules, anti-inflammation and antiaging, so that it has been used for the treatment of acne, psoriasis, skin malignancies, T cell lymphoma and photoaging. However, many patients undergoing topical retinoid therapy experience ‘retinoid dermatitis’, a retinoid-specific irritant contact dermatitis, characterized by erythema, scaling, dryness, burning and pruritus. They discontinue the topical retinoid treatment due to these discomforts.Corneocyte cohesion within the cornified layer depends on these modified desmosomes, which are known as corneodesmosomes. The main components of the corneodesmosomes are desmoglein 1, desmocollin 1 and corneodesmosin.The desquamations of keratinocyte are induced by degradation of corneodesmosomes by proteinase of kallikrein. Several serine proteases, including the kallikrein 7 (stratum corneum chymotryptic enzyme, SCCE) and the kallikrein 5 (stratum corneum tryptic enzyme, SCTE) are playing a role on desquamation of corneodesmosomes.In this study, we confirmed that retinol treatment induce increased corneocytes detachment(desquamations) and desquamations of corneodesmosomes by electronic microscopic study. The purpose of this study is to clarity the mechanism of retinoid induced corneocytes detachment. We hypothesized that retinoic acid influence the main components of corneodesmosomes and proteinases of corneodesmosomes (kallikrein). We performed Western blot study using cultured human keratinocytes cultured in low calcium (0.06mM) and high calcium (1.5mM) media with or without 10-6M, 10-7M retinoic acid.In Western blot study, retinoic acid clearly inhibited DSG1 and DSC1. However KLK7 expression was not influenced by retinoic acid and KLK5 expression was decreased in high calcium media.Therefore we concluded that decreased expression of DSG1 and DSC1 by retinoic acid induce increased desquamations.