레티노인산이 배양 각질형성세포의 사이토카인 생성에 미치는 영향

Abstract

[한글]

각질형성세포(keratinocyte)는 외부로부터의 감염이나 외상으로부터 신체를 방어하는 물리적 장벽으로서 기능할 뿐만 아니라 다양한 사이토카인(cytoki-/nes)을 생산하는 등 피부 면역 기능에 능동적인 역할을 한다.

레티노이드(retinoids)는 비타민 A와 그 유도체로서, 각질형성세포의 증식과 분화 조절, 피지선의 크기 감소, 면역 조절 및 항염증 기능 등이 있으나, 종종 레티노이드의 국소 도포로 인해 홍반이나 각질층

박리 등의 염증반응이 유발되기도 한다. 특히 여드름이나 광노화 등의 피부질환 치료에 사용되는 레티노인산(retinoic acid)은 국소 도포시 자극성 피부염을 유발할 수 있기 때문에 그 사용에 제한을 받고 있다.

본 실험에서는 레티노인산 투여로 인한 자극성 피부염 유발에도 사이토카인 발현이 영향을 미칠 것이라는 가설하에, 형질전환된 각질형성세포주인 HaCaT 세포에 10-6M 및 10-7M 레티노인산을 투여하고 6, 12, 24시간동안 배양한 다음 IL-1α, TNF-α, IL-8, MCP-1, IL-10 등의 사이토카인 mRNA의 발현을 실시간 정량 중합효소연쇄반응(real time quantitative polymerase chain reaction)을 이용하여 측정, 비교하였다.

실험 결과 10-6M 레티노인산의 경우 투여 6시간 이후 IL-8 mRNA의 증가를 관찰할 수 있었으며, 12시간 경과 후에는 IL-1α, TNF-α, IL-8, MCP-1, IL-10 mRNA의 발현이 모두 증가하였는데, 특히 IL-8 mRNA 발현이 현저히 증가한 것을 관찰할 수 있었다. 24시간이 경과했을 때에는 IL-10 mRNA의 발현은 더욱 증가한 반면 나머지 사이토카인 mRNA의 발현은 12시간 경과 후의 발현에 비해 감소하였다. 10-7M 레티노인산의 경우에는 투여 12시간 이후까지는 별다른 변화를 보이지 않다가 24시간이 경과했을 때 IL-1α, TNF-α, IL-8, MCP-1,

IL-10 mRNA의 발현이 모두 증가하였으며 그 중에서도 특히 TNF-α와 IL-10 mRNA의 발현이 현저히 증가하였음을 관찰하였다.

본 실험을 통해서, 각질형성세포주인 HaCaT 세포에 레티노인산을 투여함으로써 IL-1α, TNF-α, IL-8, MCP-1, IL-10 mRNA의 발현이 모두 증가하였음을 확인하였다. 따라서 레티노인산에 의한 자극성 피부염 유발에 각질형성세포로부터 생성된 사이토카인이 관여하리라 생각된다.

[영문]

Keratinocytes not only play a role in maintaining physical barrier function against infection and injury but also are actively involved in skin immune responses through production of various cytokines.

Retinoids, vitamin A and its natural and synthetic derivatives, regulate the proliferation and differentiation of keratinocytes and have immuno-/modulatory properties. In addition, topical retinoic acid(RA) also has inhibitory effect on collagenase production from fibroblasts induced by ultraviolet lights.

RA are used commonly for the treatment of skin diseases such as acne and photoaging, but the usage is restricted because RA frequently has induced irritant contact dermatitis./In this study, we hypothesized that irritant contact dermatitis induced by RA is closely related to production of cytokines from keratinocytes. We performed real time quantitative polymerase chain reaction to measure mRNA expression pattern of cytokines, IL-1α, TNF-α, IL-8, MCP-1, IL-10, after 6, 12, and 24 hours incubation of RA with concentration of 10-6M and 10-7M to transformed keratinocyte cell (HaCaT cell)./As a result, after 6 hours incubation of 10-6M RA, mRNA expression of IL-8 increased. After 12 hours incubation, all of tested cytokines, IL-1α, TNF-α, IL-8, MCP-1, IL-10, increased. Especially increase of IL-8 mRNA was remarkable. After 24 hours incubation, we observed that expression of IL-1α, TNF-α, IL-8, MCP-1 mRNA decreased than the expression of cytokines after 12 hours incubation, but the expression of IL-10 mRNA was continuously in high level. In the

case of 10-7M RA, there was no particular change up to after 12 hours incubation. After 24 hours incubation, however, mRNA expression of cytokines, IL-1α, TNF-α, IL-8, MCP-1, IL-10 increased.

Particularly, mRNA expression of TNF-α and IL-10 remarkably increased after 24 hours incubation of RA.

In conclusion, RA induced mRNA expression of IL-1α, TNF-α, IL-8, MCP-1, IL-10 in HaCaT cells.

Therefore cytokines induced by RA from keratinocytes may play a role in induction of irritant contact dermatitis.