자외선A조사에 의하여 저하된 접촉과민반응에서 항원전달세포의 역할

Abstract

[한글]

자외선이 피부의 세포면역기능에 미치는 효과는 자외선 조사에 의한 피부암 유발연구로 시작되어 종양이식에 관한 연구에 이르기까지 그동안 많은 연구가 수행되어왔다. 자외선에 노출된 마우스의 피부에 접촉과민물질을 국소도포하여 접촉과민반응을 유발시킬 경우 접촉과민반응의 현저한 저하를 관찰할 수 있으며 이런 접촉과민반응의 변화는 마우스에 조사되는 자외선의 양이 많고 적음에 따라 국소저하(local suppression) 및 전신저하(systemic suppression)의 두가지형태로 나타난다고 보고되었다. 그런데 피부의 접촉과민반응에 영향을 미치는 자외선은 자외선 B이거나 Psoralen Ultraviolet A(PUVA)라는 보고들이 대부분이며 자외선 A의 조사효과에 관한 보고는 거의 없다. 그러나 자외선 A도 자외선 B나 PUVA와 마찬가지로 접촉과민반응에 중요한 역할을 하는 랑게르한스세포(Langerhans cell)수를 변화시킨다는 보고도 있다. 그리고 자외선 A는 자외선 B와는 달리 피부 깊숙히 침투하여 진피내의 모세혈관 및 세포성분의 변화를 유발한다. 이에 저자는 자외선 A조사가 접촉과민반응에 미치는 효과와 그 작용기전의 일부를 규명하고자 자외선 조사량에 따른 접촉과민반응의 변화, 접촉과민반응의 변화가 있다면 어떤 단계에 작용하는지를 규명하기 위하여 임파구 인입전달에 의한 접촉과민반응의 변화 및 표피 랑게르한스세포수의 변화를 연구한 바 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 100 J/cm**2 및 200 J/cm**2의 자외선 A를 마우스의 등에 조사한 후 조사부위에 2-4-dinitro-1-fluorebenzene(DNFB)으로 감작했을 때 접촉과민반응의 국소저하를 관찰할 수 있었으나 50 J/cm**2에서는 접촉과민반응의 국소저하를 관찰할 수 없었다.

2, 400 J/cm**2, 600 J/cm**2및 800 J/cm**2의 자외선 A를 마우스의 등에 조사한 후 조사받지 않은 배를 DNFB로 감작했을 때 접촉과민반응의 전신저하를 관찰할 수 있었으나 200 J/cm**2에서는 접촉과민반응의 뚜렷한 전신저하를 관찰할 수 없었다.

3. 임파구의 인입전달 실험에서 정상대조군 및 자외선 A가 조사되지 않은 배에 감작한 실험군에서 분리한 임파구를 인입전달받은 군에서는 접촉과민반응을 관찰할 수 있었으나 자외선 A가 조사된등에 감작한 실험군에서 분리한 임파구를 인입전달 받은 군에서는 접촉과민반응을 관찰할 수 없었다.

4. 자외선 A조사에 의한 표피 랑게르한스세포수의 변화를 보면 50 J/cm**2조사 4일 후부터 세포수가 의의있게 감소하였으며 (p<0.05), 100 J/cm**2 이상 조사시에는 조사 1일 후부터 세포수가 의의있게 감소하였고(p<0.05) 조사 4일 및 10일 후까지도 감소된 상태를 보였으며 조사량의 증가에 비례하여 세포수가 감소하였다(y=-0.6566),

이상의 결과를 종합하여 볼 때 대량 조사된 자외선 A는 표피 랑게르한스세포수를 감소시켰으며 자외선 A가 조사된 부위 를 통해 접촉과민반응을 유발시켰을 때 접 촉과민 반응의 국소저하를 유도할 수 있었다. 이 국소저하는 항원전달세포인 랑게 르한스세포의 숫적 감소와 기능화에 기인하는 것으로 사료되며 임파구 인입전달실험과 항원전달세포의 회복실험결과를 종합하여 볼 때 접촉과민반응의 전신저하는 접촉과민반응의 유도기 (induction phase)의 손상에 의하여 저하가 생긴다기 보다는 자외선 A 조사로 인해 표피에서 분비되는 어떤 물질 이 접촉과민 반응의 efferent pathway를 방해하여 접촉과민반응을 저하시키는 것으로 사료된다.

[영문]

The immunologic consequences of cutaneous ultraviolet B (UVB) radiation exposure 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 dose of UVB results in systemic suppression while exposure to low dose of UVB results in local immunosuppression. Psoralen ultraviolet A (PUVA) can also induce similar immun osuppression.

However little or no evidence of immunosuppression has been noted following ultraviolet A (UVA)exposure. The less energetic UVA penetrates deep into the epidermis down to the mid and lower dermis. Direct damage to Langerhans cells, dermal capillaries and other dermal components has been found following large doses

of UVA exposure.

To study the effect of large doses of UVA irradiation on contact hypersensitivity Change anti its action mechanism in mice, the change of contact hypersensitivity depending on the dose of UVA, the change of contact hypersensitivity in recipient

mice following Iymph node cell transfer from UVA treated donor mice and the changes in Langerhans cell count after UVA exposure were evaluated.

The results are summarized as follows;

1. With 2-4-dinitr7-1-fluorobenzene (DNFB) painting of the UVA (100 J/cm**2, 200 J/cm**2) irradiated site, local suppression of contact hypersensitivity was observed. However, 50 J/cm**2 of irradiation did not induce any significant local supression of contact hypersensitivity.

2. With DNFB painting of the UVA non-irradiated site, systemic suppression of contact hypersensitivity was observed in the 400 J/cm**2, 600 J/cm**2 and 800 J/cm**2 irradiated groups. However,700 J/cm**2 irradiation did not induce any significant suppresson of contact hypersensitivity.

3. Regarding Iymph node cells transfer from UVA treated mice to normal mice, normal contact hypersensitivity was observed in recipient mite receiving Iymph node cells from donor mice with DNPB painting of the non-irradiated site. However no contact hypersensitivity was observed in recipient mice receiving Iymph node cells from donor mice with DNFB painting of the irradiated site.

4. With respect to numeric changes of the epidermal Langerhans cells after UVA exposure, the decrease in Langerhans cell count started 4 days after 50 J/cm**2 of irradiation and 1 day after 100 J/cm**2 or more irradiation in a dose dependent manner. There was no recovery of the Langerhans cell count until 10 day a(tar the UVA exposure.

From the above results, it may be concluded that the epidermal Langerhans cell count in mice decreased after a high dose of UVA exposure. Local suppression of contact hypersensitivity was observed when DNFB was painted on the irradiated site. This suggests that decreased Langerhans cell count causes local suppression.

Considering the results of the systemic suppression and Iymph node cell transfer tests, the main cause of systemic suppression of contact hypersensitivity in mice after high dose of UVA exposure appears not to be the change of the effector cell in the Iymph nodes but the release of soluble mediators from the strain which inhibit the efferent pathways of contact hypersensitivity.