표피 칼슘기울기 변화가 각질형성세포의 분화에 미치는 영향

Abstract

[한글]각질세포외막은 최종분차를 마친 각질형성세포의 원쳔질막을 대체하는 튼플성차된 구조물로서 세포외부에서 각질세포간 지질과 공유결합으로 연결되어 구조적, 기능적으로 완전한 형태의 피부장벽을 형성한다. 칼슘이온이 층판소체의 분비조절에 관여하여 피부장벽 손상 후 회복의 과정에 중요한 조절인자임은 잘 알러져 있다 그러나 생체내에서 표피 칼슘이온의 변차가 각질형성세포의 분차과정. 특히 각질세포외막 단백질의 발현에 미치는 영향에 관하여 알려진 바가 없다. 이에 연구자는 다양한 방법을 통하여 표피내 칼슘이온의 변화를 유발한 후 각질세포외막 단백질의 발현을 관찰하였다 테이프 스트리핑을 이용하여 피부장벽을 손상시킨 후 공기노출군, 밀폐군 흐리고 피부장벽 손상없이 이온영동을 시행한 군으로 구분한 후, 각 시간 털로 조직검사를 시행하여 칼슘이온갭쳐 세포화학적 염색법을 이용하며 투과전자현미경으로 칼슘이온의 변화를 관찰하였으며. anti-K5, anti-K6. anti-K10, anti-involucrin, anti-loricrin을 이용하여 면역조직화학 검사를 시행하였다. 데이프 스트리핑에 의한 피부장벽 손상 후 소실된 칼슘기울기(calcium gradient)는 공기노출군은 피부장벽 손상 후 16시판에. 밑폐군은 밀폐 60시간 후에 정상으로 회복되었다 이온영동 후 소실된 칼슘기울기는 양측과 음극 첩포부착 부위 모두에서 이온영동 6시간 후에 정상으로 회복되었다. 공기노출군. 밀폐군 및 이온영동군 모두에서 기저층의 K5 발현은 12시간 이후 약간 감소하였으며. K10의 발현은 유극층과 과립층에서 증가되었다. K16는 공피노출군과 밀폐군에서 피부장벽 손상 12시 간 이후 나타나 점차 증가하여 36시간째 표피 전층에서 관찰되었으며. 이온영동군에서 12시 판 이후 기저층과 유극층에서 부분적으로 발현되었다. Involucrin의 발현은 12시간 후 공기노출군과 이온영동군에서 증가되었으며. 밀폐군에서 하부의 유극층으로 확장되다. Loricrin의 발현은 공기노출군, 밀폐군 그리고 이온영동군 모두에서 정상표피와 비교해 특별한 차이를 보이지 않았다 상기 실험결과는 생체내에서 피부장벽 손상을 동반하지 않는 칼슘이온의 썬차가 케라틴과 각질세포외막 단백질의 발현에 변화를 가져오는 것으로 보아 칼슘이온의 각질형성세포의 밀기분차에 중요한 역할을 수행하는 것으로 사료된다.

[영문]The cornified cell envelope(CE) which is formed during the terminal differentiation of keratinocytes, is a specialized structure which forms a structurally and functionally complete permeability barrier. It consists of a layer of cross-linked protein coated with covalently bound intercorneocyte lipids. It is well known that calcium ions play an important role in the restoration of the permeability barrier and the secretion of lamellar bodies. However there has been no definite in vivo study to demonstrate the effects of changes in the calcium ions on keratinocyte differentiation, especially in the expression of CE protein. In this study, different methods were used to induce a change in calcium ions and the effects of these on the expression of CE protein were examined. The permeability barrier of hairless mice was disrupted by tape-stripping and then exposed to the air or occluded with a water-vapor impermeable membrane, and iontophoresis was done without permeability barrier perturbation. Skin specimens were prepared for calcium ion capture cytochemistry and immunohistochemistry with anti-K5, anti-K10, anti-K6, anti-involucrin and anti-loricrin. The calcium gradient which disappeared after tape-stripping was restored at 36 h after tape-stripping with air exposure and at 60 h after tape-stripping with occlusion. The change in calcium ions produced by both positive and negative iontophoresis showed recovery at 6 h. expression of basal K5 showed a slight decrease and expression of suprabasal K10 showed an increase at 12 h with air exposure after tape-stripping, tape-stripping with occlusion, and iontophoresis. Expression of K6 appeared at 12 h after tape-stripping and then in the whole epidermis at 36 h with air exposure after tape-stripping and tape-stripping with occlusion and focally appeared in the stratum granulosum and stratum spinosum after iontophoresis. Expression of involucrin was increased at 12 h with air exposure after tape-stripping and iontophoresis and was extended to the lower spinous layers in tape-stripping with occlusion. Express of loricrin in air exposure after tape-stripping, tape-stripping with occlusion and iontophoresis was similar to that of normal skin. In summary, these results suggest that changes in calcium ions without permeability barrier perturbation are related to the expression of CE protein. Based on these results it is thought that calcium ions in the epidermis have an important role in the terminal differentiation of keratinocytes.