자외선 B를 조사한 흑색 마우스의 표피 멜라닌세포에 미치는 인삼 Alkaloid의 영향

Abstract

자외선은 인체피부예 후천적인 색소침착 및 다양한 색소성 피부질환을 일으킬 수 있는 가장 중요한 원인으로 알려져 있다. 자외선은 멜라닌세포의 DNA와 세포막에 작용하여 tyrosinase의 활성을 증가시키거나, 각질세포에 작용하여 basic fibroblast growth factor, nerve growth factor, endothelin-1, POMC-derived peptide등의 멜라닌세포의 분열과 수상돌기 발달을 일으키고 멜라닌화를 일으킬 수 있는 물질들의 분비를 증가시킨다. 인삼 alkaloid는 인삼의 지용성 성분 중 한 분획으로서 최근 암환자를 대상으로 한 실험에서 항암제나 방사선 치료와 병용할 때 화학 및 방사선 방이효과(chemo-& radioprotective effect)가 있음이 보고되었고, B16 melanoma cell line을 이용한 실험에서 인삼 alkaloid는 농도에 비례하여 탈색효과가 있음이 관찰되었다. 본 실험은 인삼 성분에서 추출된 alkaloid(Adaptagen^(?))의 탈색효과를 알아보기 위한 것으로 연구자는 C57BL 흑색마우스 48마리에 자외선 B를 매일 100mJ/㎠로 10일간 조사하여 표피 멜라닌세포를 활성화시킨 후 그 효과를 알아보았다. UVB 조사 후 대조군인 크림 기제 도포군, 2%adaptagen 도포군, 4% adaptagen 도포군 및 2% hydroquinone 도포군으로 무작위로 나누어 매일 1회 쥐의 귀배부에 8주간 도포하였다. 2, 4, 6, 8주에 각 군당 3마리씩의 쥐를 희생시켜 split-DOPA 염색을 하여 DOPA 양성 멜라닌세포의 수, 크기 및 둘레 등을 측정하였고, 4% adaptagen군에서 전자현미경적 변화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. DOPA 양성 멜라닌세포의 수는 2% adaptagen 도포군에서는 대조군과 차이가 없었으며 4% adaptagen 도포군은 8주동안 대조군과 유의한 차이를 나타내었으나(p<0.05) 멜라닌 세포수는 6주에 최저치에 달해 8주까지 유지되었다. 2% hydroquinone 도포군은 8주동안 가장 뚜렷한 감소를 보였다. 2. DOPA 양성 멜라닌세포의 크기와 둘레는 2% adaptagen 도포군은 6주이후 대조군과 유의한 차이를 보였으며(p<0.05) 4% adaptagen 도포군은 8주동안 대조군과 통계학적으로 유의한 차이를 보였으나(p<0.05) 4주이후 수치가 더 이상 감소하지 않았다. 2% hydroquinone 도포군은 전체기간동안 유의한 차이를 나타내었다. 3. 4% adaptagen 도포군의 전자 현미경 소견상 도포 2주부터 멜라닌 소체의 뚜렸한 감소를 보였으나 4주부터 자극성 피부염의 소견이 관찰되었으며 8주에는 stage Ⅳ 멜라닌소체가 표피 전층에서 관찰되었다. 이상의 결과로 인삼 alkaloid를 주성분으로 하는 adaptagen^(?) 크림의 도포가 멜라닌세포의 수, 크기, 둘레 및 멜라닌소체의 수를 감소시켜 탈색효과가 있음이 확인되었으나 인체에 실제적으로 적용하려면 자극성 없이 탈색효과를 나타낼 수 있는 적절한 농도 및 부작용에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.;UV light is one of the most critical factors that cause hyperpigmentation and various pigmentary disorders. Direct effects of UV photons on DNA and melanocyte membranes result in activation of tyrosinase. Increased production and release of numerous keratinocyte-derived factors such as bFGF, NGF, endothelin-1, and POMC-derived peptides by UV stimulation induce melanocyte mitosis, increase melanogenesis, and enhance dendricity. Ginseng alkloid is a factor of lipid soluble fraction of ginseng. It was reported that ginseng alkaloid had chemo- and radioprotective effect when applied to patients treated with chemotherapeutic agents or radiotherapy. Moreover, in the observation with B16 melanoma cell line ginseng alkaloid showed depigmention effect in correlation to concentration. The purpose of this study is to observe the effects of ginseng alkaloid (Adaptagen^(?):AD) as a topical depigmenting agent. As the observer, I induced the activation of melanocytes in the epidermis of C57BL black mice by UVB irradiation. Forty eight mice were irradiated with UVB 100mJ/㎠/dat for 10 days. After 10 days of irradiation, they were divided into 4 groups in random, and the cream base, 2% AD, 4% AD, and 2% hydroquinone(HDQ) were topically applied daily in each group on both ears for 8 weeks. Three mice in each group were sacrified at the end of 2nd, 4th 6th, and 8th week of the application and light microscopic examination with split-DOPA stain was held for the estimation of number and morphologic change of epidermal melanocyte. Electron microscopic examination was held for the observation of ultrastructural change in 4% adaptagen group. The results are summarized as follows: 1. In 2% AD group, there was no difference in DOPA-positive melanocyte number compared to the control group. The 4% AD group showed significant decrease in melanocyte number from the 2nd week until the 6th week(p<0.05), but rather increased at the 8th week. The 2% HDQ group showed distince decrease until the 8th week. 2. In 2% AD group, the size and circumference of DOPA-positive melanocytes were significantly decreased after 6th week(p<0.05), In 4% AD group, the size and circumference of melanocyte were significantly lowered (p<0.05) than the control from the 2nd week until the 8th week, but showed no further decrease after 4th week. The 2% HDQ group showed significant difference during the entire observation period. 3. On electorn microscopic examination, melanosomes were markedly decreased from the 2nd week after 4% adaptagen application. However, at 4th week, the findings of irritant dermatitis were observed and at 8th week, stage IV melanosomes were observed in entire epidermis. In conclusion, application of adaptagen^(?) have depigmenting effect by decreasing number, size, and circumference of melanocytes and number of melanosomes. However, for clinical application, the degree of concentration of adaptagen that may result in the effects without irritation and complications should be determined.