자외선 A의 조사와 indomethacin 투여가 마우스의 접촉과민반응에 미치는 영향

Abstract

[영문]

[한글]

자외선이 피부의 세포면역기능에 미치는 효과는 자외선 조사에 의한 피부암 유발연구로

시작되어 종양이식에 관한 연구에 이르기까지 그동안 많은 연구가 수행되어왔다. 자외선

에 노출된 마우스의 피부에 접측과민물질을 국소도포하여 접촉과민반응을 유발시킬 경우

접촉과민반응의 현저한 저하를 관찰할 수 있으며 이러한 접촉과민반응에 영향을 미치는

자외선은 자외선 B 혹은 Psoralen Ultraviolet A (PUVA)라는 보고들이 대부분이었다.

그러나 자외선 A도 자외선 B나 PUVA와 마찬가지로 접촉과민반응에 중요한 역할을 하는

랑게르한스세포(Langerhans cell)수를 변화시킨다는 보고가 있으며 최근에는 대량의 자외

선 A도 접촉과민반응의 전신저하를 유발한다는 보고가 있다. 자외선 A는 자외선 B와는 달

리 피부 깊숙히 침투하여 진피내의 모세혈관 및 세포성분의 변화를 유발하므로 자외선 B

와는 다른 기전으로 접촉과민반응의 전신저하를 유도할 수 있을 것으로 생각된다.

또한 arachidonic acid의 cyclo-oxygenase 억제제인 indomethacin을 국소도포시 접촉과

민반응이 저하된다는 보고도 있다. 이에 저자는 자외선 A조사가 마우스의 접촉과민반응에

미치는 효과와 그 작용기전에 관여하리라고 생각되는 매개물질을 연구하고자 자외선 A조

사에 따른 접촉과민반응의 변화 및 prostaglandin E의 변화와 표피 랑게르한스세포수의

변화를 관찰하고, indomethacin의 전신투여가 정상 및 자외선 A를 조사받은 마우스에서의

접촉과민반응에 미치는 영향을 연구한바 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 대량(800J/㎠)의 자외선 A를 마우스 등에 조사한 후 조사하지 않은 배를 2-4-dinitr

o-1-fluorobenzene (DNFB)으로 감작한 결과 조사 1일 감작한 경우나 5일 후 경우 모두 비

슷한 접촉과민반응의 전신저하를 관찰할 수 있었다.

2. 대량의 자외선 A를 마우스 등에 조사한 후 prostaglandin E의 혈장치를 radioimmuno

assay로 측정한 결과 통계학적으로 유의한 증가를 보였다.

3. Arachidonic acid의 cyclo-oxygenase 억제제인 indomethacin을 전신투여한 마우스에

서 접촉과민반응을 유발하였을 때 접촉과민반응의 저하를 관찰할 수 있었으며, indometha

cine전신투여 및 자외선 A를 병합 조사한 마우스에서도 indomethacin 단독투여군과 비슷

한 접촉과민반응의 저하를 관찰할 수 있었다.

4. 대량의 자외선 A조사에 의한 표피 랑게르한스세포수의 변화는 조사 1일 후 부터 통

계학적으로 유의한 세포수의 감소를 조사 부위인 등과 귀에서 관찰할 수 있었고 조사 20

일 후에 세포수가 거의 정상으로 회복되었다. 그러나 조사받지 않은 배에서는 통계학적으

로 유의한 랑게르한스세포수의 감소를 관찰할 수 없었다.

이상의 결과를 종합해 볼 때 대량의 자외선 A조사에 의하여 접촉과민반응의 전신저하가

유발되었고 자외선 조사후 prostaglandin E가 증가하는 것과 다량증가된 prostaglandin

E가 접촉과민반응에서 면역억제기능이 있음을 고려해 볼 때 prostaglandin E가 자외선 B

의 경우와 마찬가지로 자외선 A에의한 접촉과민반응의 저하에 관여하는 것으로 생각된다.

그리고 indomethacin의 전신투여로 인해 접촉과민반응의 저하가 유발되는 것을 볼 때 i

ndomethacin에 의한 cyclo-oxygenase억제로 인해 증가될 수 있는 arachidonic acid 및 li

po-oxygenase 대사물인 hydroperoxyeicosatetranoic acid (HETE)등이 접촉과민반응의 저

하에 관여하는 매개물질들로 생각되며 cyclo-oxygenase대사물들은 접촉과민반응의 유도에

관여하는 매개물질들 중의 일부라고 추측할 수 있었다.

Change in Contact Hypersensitivity Induced by Ultraviolet A Irradiation and

Indomethacin Treatment

Seung Kyung Hann

Department of Medical Science The Graduate School, Yonsei University

(Directed by Professor Yoon-Kee Park, M.D., Ph.D.)

The immunologic consequences of cutaneous ultraviolet B (UVB) radiation have

recently received considerable attention in both human and laboratory animal

studies. In mice, chronic exposure to UVB induces and promotes the growth of skin

cancer, and pretreatment with UVB also prevents mice from processing epicutaneously

applied hapten during the induction of contact hypersensitivity. Irradiation with

high doses of UVB results in systemic suppression and psoralen ultraviolet A (PUVA)

can also induce similar immunosuppression.

Recently immunosuppression has also been reported following high doses of

ultraviolet A (UVA) exposure. Contact hypersensitivity suppression by topical

indornethacin treatment has been reported.

To study the effect of large dose (800 J/㎠) of UVA irradiation on contact

hypersensitivity change and its soluble mediator to affect contact hypersensitivity

and the effect of systemic treatment of indomethacin on contact hypersensitivity,

the following items were evaluated: the change of contact hypersensitivity

following UVA irradiation; the change in prostaglandin E, one of the possible

soluble mediators in contact hypersensitivity suppression, following UVA

irradiation; the change in contact hypersensitivity following indomethacin

treatment, cyclo-oxygenase inhibitor in arachidonic metabolism; the change in

contact hypersensitivity following combined indomethacin and UVA treatment and

finally the changes in the number of Langerhans cell after UVA irradiation. The

results are summarized as follows:

1. With DNFB painting on the UVA non-irradiated abdomen following UVA irradiation

on the backs of mice systemic suppression of contact hypersensitivity was observed.

2. The plasma level of prostaglandin E in UVA irradiated mice increased the first

day after irradiation and then gradually decreased up to 10 days following

irradiation.

3. The contact hypersensitivity of indomethacin only treated mice was depressed.

The contact hypersensitivity of combined indomethacin and UVA treated mice was

depressed as much as indomethacin only treated mice.

4. With respect to numeric changes of the epidermal Langerhans cells after UVA

exposure, the lowest Langerhans cell count occurred 1 day after irradiation.

Recovery of the Langerhans cell count did not start until 10 days after UVA

exposure. However, the cell count had almost recovered by 20 days after UVA

exposure.

From the above results, it may be concluded that the cause of systemic

suppression of contact hypersensitivity in mice after high dose of UVA exposure

appears to be an increased level of prostaglandin E in plasma. However, since the

biological characteristics of UVA are different from those of UVB, the cause of

systemic suppression by UVA could be the release of other soluble mediators from

the skin, except prostaglandin, which inhibit the efferent pathways of contact

hypersensitivity.

Considering the suppression of contact sensitivity by systemic indomethacin

treatment, arachidonic acid and hydroperoxyeicosatetranoic acid (HETE), the

metabolites of lipooxygenase in arachidonic acid metabolism, may be the possible

mediators of suppression of contact hypersensitivity in mice. The metabolites of

cyclo-oxygenase may be the possible mediators of induction of contact

hypersensitivity. The decreased Langerhans cell count in irradiated-only skin

suggests that the Langerhans cell count decreases following direct UVA exposure.