Minocycline이 각질형성세포의 desmoglein발현에 미치는 영향

Abstract

[한글]Minocycline은 세균감염외에도 여드름, 주사, 괴저성 농피증, 급성 두창상 태선양 비강진, 지속성 수장족저 농피증, 유천포창등의 질환에 사용되고 있으며, 이런 질환에서 minocycline의 치료효과는 minocycline의 항균작용 외에 항염증작용과 면역억제작용으로 설명할 수 있다. 특히 여드름에 대한 minocycline의 치료효과는 항균작용, corynebacterium acne로부터의 lipase와 collagenase억제 외에 면포형성억제작용등으로 설명하고 있으나, 아직 그 정확한 기전은 밝혀져 있지 않다. 연구자는 minocycline이 여드름 병변에서 각질형성세포의 세포간 부착에 영향을 주어 면포형성억제 작용이 있다는 가정하에 이를 증명하기 위하여 각질형성세포 부착에 가장 중요한 역할을 하는 desmoglein(Dsg)에 대한 minocycline의 영향을 연구하였다.

본 연구에서는 사람 각질형성세포와 HaCaT세포, A-431세포를 배양한 후 minocycline을 투여하여 형태학적인 변화를 살펴보고 간접면역형광검사를 시행하여 Dsg의 단백 발현과 역전사 중합효소 연쇄반응(Reverse transcription-polymerase chain reaction, RT-PCR)을 이용하여 Dsg mRNA의 발현에 대해서 살펴보았다. 실험결과 저칼슘 배지에서 배양한 각질형성세포와 HaCaT세포 및 A-431세포는 minocycline을 40㎍/㎖투여하였을 때 각질형성 세포간 부착이 억제되는 현상을 관찰하였다. 면역형광검사를 시행하여 Dsg의 단백 발현을 조사한 결과 각질형성세포와 HaCaT세포, A-431세포에서 minocycline을 40㎍/㎖ 투여하여도 Dsg단백발현은 변함이 없었다. 역전사 중합효소 연쇄반응검사를 시행하여 Dsg mRNA 발현을 본 결과 각질형성세포와, HaCaT세포, A-431세포에서 minocycline의 혈장내 치료농도의 약 10배인 50㎍/㎖ 농도까지 투여하여도 Dsg mRNA 발현에는 차이가 없었다.

이상의 결과로 보아 minocycline이 각질형성세포 세포간 부착을 저해하지만 그 기전은 Dsg mRNA나 단백 발현에 영향을 주어서가 아니라 다른 기전에 의한 것으로 사료된다.

핵심되는 말: minocycline, 각질형성세포, 부착, desmoglein, 역전사 중합효소 연쇄 반응, 면역형광검사

[영문]Minocycline is one of the most widely used antibiotics in dermatology. In addition to the infectious condition, it also has been used in the treatment of various noninfectious dermatologic disease including acne, rosacea, pyoderma gangrenosum, prurigo pigmentosa, pityriasis lichenoides et varioliformis acuta, pustulosis palmaris and plantaris, bullous pemphigoid, and dystrophic epidermolysis bullosa. Pharmacologic mechanisms of minocycline in these disease can be explained by its anti-inflammatory effects, such as inhibition of neutrophilic chemotaxis and immunosupressive properties.

Efficiency of minocycline has been demonstrated in acne vulgaris. It reduces the level of cutaneous surface lipids and is active against propinebacterium acnes. Furthermore an anticomedogenic effect of minocycline has recently been discovered. However, the mechanism of anticomedogenic effect of minocycline can not be just fully explained by its many properties which is already known. Thus we evaluated the effect of minocycline on the adhesion of keratinocyte to understand the anticomedogenic effect of minocycline.

Desmosomes are most important adhering junction in stratified epithelia. The desmogleins(Dsgs) are belong to the desmosomal cadherin and it was found to be the target antigen in the pemphigus

In this study, we examined the effect of minocycline on the expression of Dsg using cultured human keratinocytes, HaCaT cell line, and A-431 cell line. Morphologic analysis and indirect immunofluorescence study was performed to evaluate the expression of Dsg in keratinocytes treated with minocycline. In addition, semiquantitative RT-PCR was performed to study the effect of minocycline on Dsg mRNA expression of keratinocytes.

The results are as follows.

1. Human keratinocyte showed loss of intercelluar attachments at the concentration of 30㎍/㎖ of minocycline when cultered in a low calcium media.

2. Indirect immunofluorescent study of Dsgs using cultured human keratinocytes, HaCaT cell line and A-431 cell line as a substrate revealed that there is no difference in the expression of Dsg between minocycline treated cells and minocycline untreated cells.

3. Semi-quantitative RT-PCR revealed that there is no difference in the expression of Dsg mRNA in culuted keratinocyte, HaCaT cell line and A-431 cell line between minocycline treated cells and minocycline untreated cells. .

As a result, minocycline has no effect on the expression of Dsg protein and Dsg mRNA. Therefore the mechanism of minocycline induced loosening of cell adhesion is not dependent on the direct effect of minocycline.

Key Words : minocycline, keratinocyte, adhesion, desmoglein, RT-PCR, indirect immunofluorescent study