Fractionated Trapa japonica Extracts Inhibit ROS-induced Skin Inflammation in HaCaT keratinocytes
2015; Volume: 41; Issue: 1 Linguagem: Inglês
10.15230/scsk.2015.41.1.45
ISSN2288-9507
Autores Tópico(s)Acne and Rosacea Treatments and Effects
Resumo자외선은 외부적인 스트레스 자극인자로 작용하여 사람 각질형성세포에서 reactive oxygen species (ROS)와 비활성 코르티손을 활성 코르티솔로 전환시키는 효소인 $11{\beta}$ -hydroxysteroid dehydrogenase type 1 ( $11{\beta}$ -HSD1)의 발현 및 활성을 증가시킨다고 알려져 있다. 또한, ROS가 증가된 피부에서는 염증 유발 사이토카인과 염증 매개 인자의 발현이 증가되어 결과적으로 염증반응을 일으키게 되는 원인이 된다. 본 연구에서는 각질형성세포(HaCaT)에서 $11{\beta}$ -HSD1 억제제가 ROS 분해효소인 catalase의 생성을 회복시킴에 착안하여, $11{\beta}$ -HSD1의 발현을 저해함과 동시에 ROS로부터 유도되는 염증 반응을 억제하는 천연물 소재를 발굴하고자 하였다. 그 중 능실 추출물과 그 분획물은 각각 $11{\beta}$ -HSD1의 발현과 ROS 생성 증가를 억제하고, 염증성 사이토카인인 tumor necrosis factor (TNF)- ${\alpha}$ , interleukin (IL)- $1{\alpha}$ , $-1{\beta}$ 의 발현을 억제하였다. 또한, 자외선에 의해 유도되는 염증 매개인자인 cyclooxygenase (COX)-2, inducible nitric oxide synthase (iNOS), prostaglandin $E_2$ ( $PGE_2$ )의 생성을 저해하였다. 따라서 본 연구 결과로부터 능실 추출물 및 그 분획물은 $11{\beta}$ -HSD1의 발현을 억제함과 동시에 ROS에 의해 유발된 피부 염증 반응을 효과적으로 저해함을 확인하였다. Ultraviolet B (UVB) irradiation induces both production of reactive oxygen species (ROS) and glucocorticoids (GCs)-mediated stress responses such as an increase of $11{\beta}$ -hydroxysteroid dehydrogenase type 1 ( $11{\beta}$ -HSD1) activity in skin. In addition, ROS-induced inflammatory mediators and proinflammatory cytokines trigger skin inflammation. In this study, as $11{\beta}$ -HSD1 inhibitor recovered a decrease of catalase expression, we investigated whether Trapa japonica (TJ) extract and its fractions could inhibit $11{\beta}$ -HSD1/ROS-induced skin inflammation in HaCaT keratinocytes. TJ extract and its fractions inhibited expressions of $11{\beta}$ -HSD1 as well as the increase of ROS in UVB-exposed HaCaT keratinocytes. Moreover, proinflammatory cytokines such as interleukin (IL)- ${\alpha}$ , - ${\beta}$ and tumor necrosis factor (TNF)- ${\alpha}$ , and cyclooxygenase (COX)-2 and inducible NO synthase (iNOS) as inflammatory mediators were also inhibited in both mRNA and protein levels. Finally, prostaglandin $E_2$ ( $PGE_2$ ) produced by COX-2 was inhibited effectively by TJ extract and its fractions. Taken together, these results suggest that TJ extract could be a potential anti-inflammatory ingredient to inhibit UVB-induced inflammation in skin.
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